后缘可变弯度翼型在跨声速中气动特性分析

为了研究后缘可变弯度翼型在跨声速中应用,对超临界翼型DFVLR R-4翼型后缘弯度向下分别偏转1°、2°、3°,得到3种变形翼型,对其进行跨声速下气动力数值研究.结果表明:随着后缘弯度增加,翼型的临界马赫数提前,阻力发散特性变差,但其升力系数增加以及激波失速前升阻比增加,且翼型的失速迎角特性得到改善;翼型变化量在1°时,在跨声速中的气动特性较好,翼型升力系数提高了21.12％,升阻比提高9.2％.得出后缘可变弯度翼型能够较好的运用到跨声速中.     

直叶H型潮流水轮机三维数值模拟

为了探究直叶H型潮流水轮机水动力性能的影响因素,在理论分析的基础上,应用大型建模软件UG建立了直叶H型潮流水轮机三维模型,基于滑移网格技术采用Fluent软件对水轮机模型进行三维数值模拟,在保持直叶H型潮流水轮机叶片翼型一定、水轮机密实度相同的条件下,通过改变转轮叶片数以及来流速度,分析了潮流水轮机水动力性能。结果表明,叶片数对直叶H型潮流水轮机水动力性能影响很大,叶片数越多,输出扭矩值越小,当叶片数为3、叶尖速比为1.63时,水轮机最高获能系数为31.21%。     

基于直角叉树切割网格的复杂外形N-S方程数值模拟

对于粘性绕流的数值模拟，在直角叉树切割网格的基础上，结合三角形非结构网格和矩形结构化网格，利用其各自的优势和特点，提出了一种生成混合染交网格的思路和方法，在物面附近生成了适合粘性流计算的大长宽比矩形网格，地远场分布直角叉树切割网格，快速离散计算空间。对于复杂的多体问题，采用三角形网格来连接 各体网格，并运用网格合并的方法，保证了各网格之间的光滑过渡过连接，提高了网格的质量，针对复杂多段翼型绕流问题，在上述网格基础上，采用B－L代数湍流模型和中心有限体积法，完成了Navier-Stokes方程（N－S方程）的数值模拟，计算结果表明，网格生成和流场计算都是正确的。     

一种典型翼型在湍流模型中的数值仿真分析

目前飞行器的气动设计主要以风洞实验和数值计算为主要手段.但是风洞实验的周期长、成本高.为提高设计性能,提出选取计算流体力学作为研究方法,并通过选用SST、k-ω和k-ε湍流模型对典型RAE2822翼型进行数值仿真,与风洞实验结果用图和表的形式进行比较,并分析仿真结果,对数值计算方法进行精度确认.结果表明所采用的计算流体力学在SST湍流模型的计算精度高,且满足计算要求,可以进一步为飞行器气动数值计算分析提供可靠的方法基础,进而为飞行器的设计工作打下了基础.     

攻角对NACA0018翼型明冰分布影响的风洞结冰试验研究

风力机叶片表面结冰会降低风能转化率,严重时会导致叶片破损甚而造成事故。为研究风力机叶片表面明冰的分布规律,对采用NACA0018翼型的风力机叶片进行了风洞试验研究。试验在冬季进行,将室外寒冷空气引入风洞,在风洞出口前安装了喷水装置提供结冰环境。试验测试了2种风速及多个攻角下的翼型表面的明冰分布情况,根据结冰分布计算了叶片前缘结冰厚度比和叶片表面结冰面积比;又测试了结冰质量,计算了结冰率。结果表明:不同攻角对翼型表面明冰分布有较大影响,随着风速的增加,影响更为显著。     

缝道闭合门对多段翼型气动特性的影响研究

增升装置是飞机的重要部件，多段翼型则是增升装置的设计基础。为了改善多段翼型固定翼后缘处襟翼舱的分离，提升多段翼型的升阻特性，在固定翼后缘下壁面增加缝道闭合门装置，并对缝道闭合门及其偏转角度、转轴位置对多段翼型气动特性的影响进行了数值模拟研究。计算结果表明，小迎角范围内，在固定翼后缘下壁面增加缝道闭合门后，能够减少固定翼后缘襟翼舱的气流分离，最多可为多段翼型的升阻比带来1.9%的提升。多段翼型升阻比随缝道闭合门偏转角度、缝道闭合门转轴至襟翼前缘距离的增加呈先上升后下降的趋势。与无缝道闭合门构型相比，偏转角度为15°时，最多可为多段翼型升阻比带来4.9%的提升；转轴距襟翼前缘距离占弦长6%时，最多可为多段翼型升阻比带来7.4%的提升。     

风力机叶片覆冰翼型气动性能的数值模拟

以某1.5 MW风机叶片S818翼型为研究对象,建立了翼型流场有限元分析模型。采用基于Reynolds平均的Navier Stokes不可压缩粘性方程作为流动控制方程,对无冰翼型、霜冰、弦长冰及角冰翼型进行数值模拟分析,得到了-2°-20°攻角下不同厚度叶片翼型的升阻比、速度矢量和表面压力分布。研究结果表明：覆冰越厚,翼型的最大升阻比降幅越大。对于弦长冰和角冰在厚度达到一定值时,使得升阻比损失产生较大的突变。在覆冰厚度都为10 mm时,角冰的最大升阻比减幅最大,达到22.04%;其次是弦长冰为11.97%,霜冰的最小为6.41%。同时结冰后的翼型会提前进入失速区,导致桨叶气动性能恶化,降低了风机的功率系数。     

基于Gambit的S系列新翼型风力机建模

几何实体模型的建立是进行CFD计算中重要的基础性工作。对于具有复杂外部结构的S系列新翼型风力机,如何精确快速进行建模将决定其空气动力CFD计算的精度和效率。基于优秀的CFD前处理软件Gambit强大的几何建模功能,实现对S系列新翼型风力机包括风力机叶片、风力机旋转轮毂、风力机叶根各部分的整机实体建模,为研究其在整机情况下的空气动力特性提供了良好基础,以期提高风力机CFD计算的仿真度和精度。     

海流能水轮机翼型数值模拟

海流是利用海流能发电的源泉。海流能水轮机翼型数值模拟的程序是首先用数值模拟海流流动,通过GAMBIT软件构建翼型绕流网格,然后运用FLUENT软件进行后处理。本文针对不同类型的翼型,以及同种翼型不同的弯度和不同的厚度,分别计算得到在模拟海流环境下不同攻角的升阻比等数据,并用Origin作图,比较获得所需要的翼型。