涡轮增压器压气机空气动力学性能设计

根据大量试验研究及技术积累,分析了压气机叶轮进出口速度三角形、压气机结构参数、几何参数等对涡轮增压器压气机空气动力学性能的影响。对现有多款柴油机涡轮增压器压气机的参数进行了分析,总结了各参数的经验设计值。

碳纳米材料空气动力学性能的实验研究

测试八种碳纳米材料喷洒在烟幕箱内形成烟幕的质量浓度及对1.06μm激光的透过率,根据不同时间的采样浓度计算得到烟幕的沉降速度。结果表明:碳纳米材料烟幕具有良好的悬浮性能;直径在40nm以上,长度不大于15μm的纳米碳纤维材料形成的烟幕具有足够的质量浓度和良好的漂浮特性,比较适合作为电磁波干扰材料;纳米SiO2可有效改善发烟剂的流动性和分散性、延长烟幕的留空时间,并能显著地降低烟幕粒子的沉降速度。

基于外流场分析的汽车车身空气动力学性能改进

对某汽车车身外流场进行仿真分析,针对其存在向上空气升力的问题,提出尾部增加扰流板的改进方案,并对改进方案进行仿真分析。结果表明,改进后的汽车空气动力学性能得到改善。

高速列车空气动力学性能计算

采用映射法生成高速列车四边形贴体网格及外部流场计算六面体网格;在200km/h和300km/h2种工况下,对高速列车的空气动力学性能进行了计算,得出了表面压力的分布状况;对高速列车车头曲面关键点的压力进行了实车测试,验证了计算结果的正确性。

三维扑翼空气动力学性能的数值仿真研究

针对现有扑翼飞行器的控制方式仅为单自由度或双自由度控制,空气动力学性能(以下简称气动性能)差,无法实现真实模拟仿生运动扑翼的问题,提出三维扑翼空气动力学性能的数值仿真研究。首先采用三维鸟翼外形模型,编写扑动角、扭转角和平动运动的控制方程,将用户自定义函数(UDF)耦合到Fluent求解器中,计算单自由度、两自由度和三自由度下,扑翼的平均升力系数、阻力系数和涡量云图,并将三种自由度扑翼数值结果进行对比分析。仿真结果表明,三自由度扑翼的升阻比较单自由度、双自由度扑翼升阻比均有显著提高,说明采用三自由度似鸟扑翼飞行器具有更好的气动性能,可为仿生扑翼的进一步优化设计提供理论指导。

飞机除冰液空气动力学性能研究

介绍了飞机除冰液适航审定、飞机除冰液空气动力学性能发展历史、相关标准和测试方法等,分析了测试应注意的问题。空气动力学性能是飞机除冰液重要的一项技术指标,我国适航部门一直严格按照要求对该项性能进行审定以确保航空安全。

前围造型对12 m客车空气动力学性能影响研究

采用数值模拟方法,研究客车前围造型参数改变对其空气动力学性能的影响。结果表明:前围造型对气动阻力系数影响较大,对气动升力系数影响较小;较小的前围顶部半径和前围侧方半径能显著地降低气动阻力系数,后续继续增加半径,气动阻力系数降低不再明显。

全球最具空气动力学性能的铁人三项赛自行车——Cervélo P5

Cervélo只为铁人三项赛或自行车运动狂热爱好者制造顶级自行车。按照Cervélo公司的说法,其P5自行车是有史以来最具空气动力学性能的计时赛自行车。P5的研发是建立在其过往竞速自行车研发的基础上的,主旨是＂简约快速＂,相比Cervélo以前测试的其他自行车,P5产生的阻力更小,可帮助运动员更快速地冲过终点线。

卓越空气动力学性能 挑战更低风阻

近日,上海大众汽车Lamando凌渡在“SCCF冠军赛车嘉年华”中,一展时尚中高级轿跑的魅力风范。Lanlando凌渡不仅拥有锋芒动感的造型，更拥有卓越的空气动力学性能。 风阻系数是衡量气车空气动力学性能的重要标准。汽车的风阳系数越低，其空气动力学性能就越出色，相应的燃油经济性也更突出。

基于有限元和空气动力学模型的高速受电弓动态性能仿真

建立了接触网和受电弓子系统的有限元模型和空气动力学模型,采用MSC-Marc及STAR-CD软件,研究受电弓动态受流性能和空气动力学性能.通过接触实现2个子系统耦合,对弓网进行动态仿真;通过高速受电弓三维模型,对受电弓高速空气动力学性能进行仿真.仿真结果表明:简单链型悬挂比弹性链型悬挂接触线动态抬升量和平均接触压力均小,在速度250 km/h时,气流对受电弓产生的抬升力约为12 N,空气阻力为550 N.

凌渡：卓越空气动力学性能挑战更低风阻

近日，上海大众汽车Lamando凌渡在“SCCF冠军赛车嘉年华”中，一展时尚中高级轿跑的魅力风范。Lamando凌渡不仅拥有锋芒动感的造型，更拥有卓越的空气动力性能。

卓越空气动力学性能挑战更低风阻

上海大众汽车Lamando凌渡在“SCCF冠军赛车嘉年华”中，一展时尚中高级轿跑的魅力风范。Lamando凌渡不仅拥有锋芒动感的造型，更拥有卓越的空气动力学性能。风阻系数是衡量汽车空气动力学性能的重要标准。汽车的风阻系数越低，其空气功力学性能就越出色，相应的燃油经济性也更突出。

真实环境汽车空气动力学模拟

提升汽车空气动力学性能的重点在于降低阻力，汽车的重量越来越轻，因而更容易受到侧风等不稳定事件的影响，而这些情形很难在风洞中进行复制。STAR-CCM＋等工程模拟软件可以针对此类情况提供极有价值的深入解析。本文讲述通过在STAR-CCM＋的计算流体力学（CFD）模拟与MATLAB车辆操纵及驾驶员模式之间建立动态耦合，以体现车辆悬架系统完整、真实的运动情况。

无人帆船柔性风帆性能的流固耦合仿真分析

为了探究柔性风帆在不同风况下的变形结果及变形对气动性能的影响,本研究中进行柔性风帆性能的流固耦合仿真分析:构建1.4 m无人帆船主帆初始形状模型和材料模型,并基于LS-DYNA程序对柔性风帆在不同攻角下进行变形计算,构建变形后的风帆形状;基于STAR CCM+程序在相同条件下对变形风帆和初始风帆进行气动性能计算。结果表明:柔性风帆变形结果主要表现为拱度变化和有效攻角变化,材料本身的拉伸对拱度变化的影响可以忽略不计;当拱度增大带来的升力增大效应强于有效攻角减小带来的升力减小效应时,升力总体上为增大;变形风帆的升力系数随着攻角的变化而更为合理、升阻更大;根据变形风帆的极曲线,获得不同航向角下的最佳攻角和最大推力系数,适用于优化柔性风帆无人帆船横风航行时的控帆策略。

逆风条件下柔性风帆性能的流固耦合研究

[目的]柔性风帆在风载荷下易发生非线性大变形,风帆形状会影响风帆周围的气流特性,为此研究柔性风帆变形对空气动力学性能的影响。[方法]开展柔性风帆变形的流固耦合研究。建立柔性风帆的初始形状模型和材料模型,采用显式有限元分析程序AUTODYN解决柔性风帆非线性大变形问题,构建变形后的风帆形状。利用STAR-CCM+软件预测初始风帆和变形风帆性能。[结果]结果表明,相对风向角为20°的逆风条件下,变形风帆的迎风面整体压力值增大,背风面后缘附近产生的流动分离更严重,拱度增大带来的升力增大效应相对较小,因此升力整体减小。[结论]柔性风帆变形的流固耦合研究适用于精确评估或者优化风帆性能。

空调通风用ZW系列弯头消声器性能试验研究

公用建筑和商业建筑有大量的空调系统和风系统。这些系统给人们的生活带来适宜的温湿度的同时,往往也带来了噪声,消除空调风系统噪声是非常重要的。本课题采用实验的方法对空调通风用ZW系列弯头消声器的性能进行实验研究。实验结果表明:弯头消声器对中高频的噪声有明显的消声效果;消声棉密度为48kg/m^3,消声器四周壁面消声棉的厚度都为100mm时,消声器的消声量最大;加导流片后的消声器比无导流片的消声器消声量明显提高,且加导流片后消声器的消声频率变宽,尤其对频率为1,000Hz的噪声消声量明显提高。

高阶声模态对扩张室消声器声学性能的影响研究

由于煤矿风井截面很大,导致频率很低时风井消声器内部便激发了高阶声模态,消声器声学性能被大大影响。为改善消声器声学性能,利用管道声模态理论,对模态波激发频率和模态声压节线位置分布进行了分析和计算,对扩张室消声器进行了结构改进并利用LMS Virtual.Lab软件进行了声学仿真分析。为保证消声器的空气动力性能,又利用Fluent软件对消声器进行了流场仿真分析并进行了相应的结构优化。结果表明,经过结构优化的并联偏置消声器,可以在保持良好空气动力性能的同时,使消声器在低频段彻底摆脱高阶声模态带来的不利影响。

迎战空气阻力

关于空气动力学，恩佐·法拉利在上世纪60年代曾有一句名言：“空气动力学是那些不生产发动机的人需要面对的问题”。可惜只过了10年时间，全世界就陷入了石油危机之中。用大马力发动机来克服高速行驶所遇到的阻力，那个时代已经结束了。大批的空气动力学专家开始对车身造型的空气动力学性能进行深入研究，汽车的造型也从此进入了一个新时代。

基于NSGA-Ⅱ与CFD的H型垂直轴风力机翼型优化设计

为解决因垂直轴风力机叶片的传统配比式研究灵活性不足而导致产生局部最优解的问题,使垂直轴风力机在应对复杂多变的实际问题时有更佳的转化效率,针对在役翼型的升力系数、阻力系数等多项气动性能指标进行优化,以提高空气动力学性能。通过采用带精英策略的快速非支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic Algorithms-Ⅱ,NSGA-Ⅱ)进行寻优并结合翼型参数化得到优化翼型,然后对优化翼型各气动性能指标进行仿真验证。结果表明:优化翼型空气动力学性能有了显著提升,升阻比提高了20.85%、升力系数提高了17.35%且阻力系数降低了2.91%。验证结果表明:优化翼型较原始翼型风能转化效率有了一定提升,在低风速下,优化翼型所对应的垂直轴风力机有更良好的自启动能力且适应的风速更大、风能转化效率更高。此优化设计将带精英策略的快速非支配排序遗传算法与计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)仿真相结合,可为垂直轴风力机风能转化效率的提升研究提供新的思路。