基于QFD的采矿动力空气净化呼吸器产品设计研究

为解决矿下粉尘的个体防护问题,运用QFD方法充分了解用户需求,完善产品设计方法流程,设计一款采矿动力空气净化呼吸器。该产品增加了电动送风装置,保持了呼吸器内部正压呼吸环境,将呼吸防护与头部防护相结合,提高了防护的可靠性。在产品功能、人机关系及舒适性方面做了优化,克服了自吸过滤式及自给式空气净化呼吸器的使用环境缺陷,相较与自吸过滤式及自给式空气净化呼吸器应用将更加广泛,对粉尘性职业病的防护以及同类个体防护产品的研究具有一定参考意义。

赛车空气动力学套件全局优化策略研究

大学生方程式赛车空气动力学套件的优化对于赛车的燃油经济性和操纵稳定性有着重要的影响。从全局角度出发,选取前翼、后翼、侧翼各翼片攻角共10个设计变量,横向对比了不同的试验设计方法、近似模型搭建方法以及多目标优化方法,之后通过圈速仿真进行验证,选择出最适合翼型攻角优化问题的优化策略,并以此策略对整车进行优化。对比优化前后整车气动性能,最终赛车的气动负升力增加19%,阻力增加2.03%,较好地改善了赛车的空气动力学性能。结果表明,此种优化策略可以为赛车翼片攻角的选定提供一定的指导。

气溶胶粒子相有机物在线检测的空气动力学透镜-质子转移反应质谱装置研制

针对气溶胶粒子相有机物的在线检测分析,设计加工了一套空气动力学透镜进样系统。该进样系统主要由1个用于气相有机物去除的气相剥蚀模块、1个用于颗粒聚焦富集的空气动力学透镜模块和1个用于粒子相有机物提取的热解吸模块组成。气相剥蚀模块的气相有机物去除率可达98.89%,295~375 nm粒径范围内颗粒物的透过率为75.16%~91.15%。模拟结果表明,在所设计的空气动力学透镜中,0.36~6.0μm粒径范围内颗粒物的透过率可达90%以上。将本研究设计的进样系统与实验室自制的质子转移反应质谱仪联用,研制了1套空气动力学透镜-质子转移反应质谱装置,并通过模拟气溶胶样品(α-蒎烯和臭氧反应的产物)的检测,证实了该装置可实现亚微米至几微米级粒子相上有机物的在线检测。

基于学生能力培养的空气动力学及飞行原理课程改革实践——以新疆职业大学为例

以新疆职业大学建设飞机操纵系统实训室为契机,针对学生在学习空气动力学及飞行原理中存在的理论与实践难以融合、缺少实践实训课程等问题进行课程改革。以CCAR66-R3民用航空器维修培训内容为指导,引入国产商用大飞机相关教学案例,注重融入“当代民航精神”“三个敬畏”“机务作风”等民航价值观教育,全程构建素质和技能培养框架,突出学生动手能力和专业技能的培养,充分调动和激发学生的学习兴趣,具体措施包括将专业基础教育和工程实践能力培养有机结合起来、飞机模型与飞行原理相结合、多媒体教学与模拟仿真相结合、启发式教学与技能大赛相结合以及航空科研与课程思政相结合的方法,形成了“岗课赛证”相融通的课程培养体系。

某纯电动SUV的空气动力学开发

为了提升汽车续航能力,以降低整车风阻车型、优化空气动力学性能为目标,以整车空气动力学开发流程为切入点,运用流体分析软件STAR-CCM+对某纯电SUV车型进行空气动力学性能仿真,兼顾整车空气动力学设计原则、造型风格定义、工程可行性,从外观造型及底部护板两个方向提出多种降阻优化方案。(1)基于“前圆”原则,将前保险杠区域的气流分离优化成更加贴体流动的型面,降低了前部正压和能量耗散;(2)基于“后方”原则,通过尾翼封堵、顶棚局部下压、侧翼Y向内收、尾灯区域局部上抬及后保险杠底端型面优化方案,有效改善尾部气流流动状态,增大了尾部负压,进一步降低了整车风阻;(3)通过对气动轮辋、平整化的全覆盖式底护板及其他局部细节优化,有效提高了轮腔区域涡流形态及底部气流的流动,最终实现SUV的降阻率超过30%,风阻系数控制在0.28以内,有效降低了整车风阻系数,满足了整车性能的开发需求,提升了该SUV车型的续航能力。

吸入制剂微细粒子空气动力学粒径分布评价方法研究

目的评估吸入制剂的空气动力学粒径分布(APSD),提高药品质量和安全有效性。方法通过对不同国家药典收载的检测APSD的方法以及相关标准进行比较与总结,用多种计量学参数来表征APSD,通过微细粒子剂量的大小和在总收集剂量中所占的比例作为评估吸入产品的关键指标。结果安德森撞击器(ACI)和新一代撞击器(NGI)是目前应用最广泛也是《美国药典》中所收载的方法,《中华人民共和国药典》又额外收载了玻璃二级撞击器,《欧洲药典》除以上3种装置外还收载了多级液体撞击器。空气动力学质量中值经(MMAD)是控制颗粒在肺部沉积位置的重要变量,几何标准偏差(GSD)表征的是药物颗粒粒度分布曲线形状,越接近于1说明粒度分布越窄。有效数据分析(EDA)中大粒子质量(LPM)与小粒子质量(SPM)的比值以及撞击粒子总质量(ISM)可检测APSD的变化。药物微粒的大小及分布很大程度上决定了粒子在呼吸系统中的沉积部位和沉积量,进而影响药物的疗效。所以若使吸入制剂中的活性药物成分(API)能够经由呼吸系统递送至肺,其气溶胶的空气动力学粒径应在1~5μm。结论合适的测试方法能够保证吸入产品的质量、安全性和有效性,合理的给药剂量和药物颗粒大小是决定吸入制剂性能的关键指标。不断改进细颗粒的测试方法,深入研究体内外的相关性,能够为吸入产品的进一步研究与开发创造有利条件。

FSC赛车空气动力学套件设计及优化

文章主要介绍了中国大学生方程式系列赛事(FSC)赛车空气动力学套件设计及优化过程。针对辽宁工业大学Wonder-E05号赛车,通过计算流体动力学(CFD)仿真分析,研究了赛车在不同工况下的气动特性。研究结果表明,通过分析赛车在俯仰工况下的车身姿态变化,发现前翼设计对离地间隙变化敏感,使得整车俯仰工况中气动特性变化明显,前翼可采用高离地间隙和大攻角襟翼以减少前翼离地间隙敏感性。研究结果可在后续赛车设计时为整车设计提供设计思路,减少离地间隙对整车气动敏感性的影响。

某SUV底盘空气动力性能优化研究

汽车底盘空气动力性能优化对降低整车空气阻力和升力有重要影响,针对底盘区域进行空气动力性能优化设计是提升整车动力经济性的重要途径。针对某款运动型多用途汽车(Sport Utility Vehicle,SUV)开展整车外流场计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)仿真分析,对比了Realizable k-ε和SSTk-ω两种湍流模型仿真精度,选用Realizable k-ε湍流模型进行底盘空气动力学方案设计。结合该SUV底盘特征及仿真流场分析结果,在尽可能降低整车成本的前提下,设计前保险杠下部阻风板、前轮挡板斜梯、副车架后部导流板、底盘中部护板以及尾部消音器造型优化共5种空气动力学方案,并进行了实车风洞试验验证。结果表明,5种方案对整车空气阻力性能提升均有不同程度的贡献,其中尾部消音器造型优化减阻效果明显,实车空气阻力系数降低2.99%;综合采用5种底盘空气动力学方案后空气阻力系数共降低5.16%,升力系数降低21.00%,有效实现节能降阻,并有助于提高整车行驶稳定性。

鞘气辅助空气动力学透镜聚焦的干法气溶胶喷印实验研究

针对气溶胶喷印技术中油墨存储条件苛刻和溶剂、表面活性剂去除等问题,提出了一种鞘气辅助空气动力学透镜聚焦的纳米粉末气溶胶喷印装置,建立了气溶胶喷印系统,探究了喷印速度、鞘气/载气体积流量比值对系统喷印效率、线条形貌的影响。通过激光烧结实验及电化学性能测试实验,分析了激光处理对气溶胶喷印线条电阻率、微观形貌、氧化程度的影响。实验结果表明:当喷印速度为19.20 mm/min、鞘气/载气体积流量比值为2.65时,获得了最小宽度为56.52μm的喷印线条;激光处理后,喷印线条中的纳米银粉末颗粒融化团聚并形成丝状物互相黏结,显著降低喷印线条的电阻率。

《空气动力学学报》征稿简则

《空气动力学学报》创刊于1980年,国内外公开发行,月刊,中文核心期刊、中国科技核心期刊。本刊主要刊载空气动力学及相关交叉学科的理论与实践、方法与手段、技术与应用等方面具有重要意义的创新型成果,以促进空气动力学学科发展及与其他学科的交叉融合。栏目形式包括:研究综述、研究论文、研究专栏。来稿要求:A.题目。简洁、确切,中文题目长度建议不多于20字。

《空气动力学学报》征稿简则

《空气动力学学报》创刊于1980年,国内外公开发行,月刊,中文核心期刊、中国科技核心期刊。本刊主要刊载空气动力学及相关交叉学科的理论与实践、方法与手段、技术与应用等方面具有重要意义的创新型成果,以促进空气动力学学科发展及与其他学科的交叉融合。栏目形式包括:研究综述、研究论文、研究专栏。来稿要求:A.题目。简洁、确切,中文题目长度建议不多于20字。

基于聚类算法的空气动力实验数据分析

针对实验教学中由于实验数据繁多导致学生在处理时无法正确归类,使得实验结果偏离实验标准的现象,本文提出了一种常用的实验数据分析方法——聚类算法。首先就聚类的概念以及聚类的一般过程进行简要介绍,并对聚类相似度量准则进行概括;然后以空气动力学演示实验课中的NACA0012翼型表面压强分布实验为例,基于SPSS软件运用聚类算法中的K-means算法将典型翼型的31个位置在不同迎角下翼型表面压强差聚为四类;最后将聚类后的数据导入Origin软件中,进行数据拟合后得到翼型表面压强随迎角变化趋势图,为后续计算翼型在不同迎角下的压强系数和升力系数奠定基础,可为学生在实验中进行数据分析时提供有力的参考。

《空气动力学学报》征稿简则

《空气动力学学报》创刊于1980年,国内外公开发行,月刊,中文核心期刊、中国科技核心期刊。本刊主要刊载空气动力学及相关交叉学科的理论与实践、方法与手段、技术与应用等方面具有重要意义的创新型成果,以促进空气动力学学科发展及与其他学科的交叉融合。栏目形式包括:研究综述、研究论文、研究专栏。

《空气动力学学报》征稿简则

《空气动力学学报》创刊于1980年,国内外公开发行,月刊,中文核心期刊、中国科技核心期刊。本刊主要刊载空气动力学及相关交叉学科的理论与实践、方法与手段、技术与应用等方面具有重要意义的创新型成果,以促进空气动力学学科发展及与其他学科的交叉融合。栏目形式包括:研究综述、研究论文、研究专栏。

光散射法与空气动力学法粒径谱仪在PM_(2.5)切割器评价中的差异研究

环境标准HJ 93—2013采用气溶胶粒径谱仪检测切割器,但是对选用哪种原理的粒径谱仪未明确要求。该文分别利用光散射法和空气动力学法粒径谱仪对同一台旋风式PM_(2.5)切割器进行检测,结果发现使用8个粒径单分散聚苯乙烯微球时,两种仪器都能得到预期的捕集效率曲线,相关参数也都合格。光散射粒径谱仪测量结果受颗粒种类影响显著,相比之下,动力学粒径谱仪测量结果基本不受颗粒物种类影响。结果表明,如果采用8个粒径单分散聚苯乙烯微球检测切割器,光散射或动力学法粒径谱仪都可以,结果差异不大,但是如果为了提高检测效率,采用混合多分散粒子,则只有动力学法粒径谱仪能满足要求。

《空气动力学学报》征稿简则

《空气动力学学报》创刊于1980年,国内外公开发行,月刊,中文核心期刊、中国科技核心期刊。本刊主要刊载空气动力学及相关交叉学科的理论与实践、方法与手段、技术与应用等方面具有重要意义的创新型成果,以促进空气动力学学科发展及与其他学科的交叉融合。

“汽车空气动力学”专栏简介

汽车空气动力学涉及到三维钝体绕流、湍流、噪声、传热以及流动控制等一系列复杂动力学问题。随着汽车工业的快速发展和技术的不断进步,汽车空气动力学的研究对于提升汽车性能、节能减排具有重要意义。近年来,我国汽车工业的国际竞争力日益增强,国内已拥有数家国际一流的汽车整车风洞、先进的汽车CFD仿真及优化方法,更有一批年轻的空气动力学专业人才投身到该行业,技术成果在汽车行业中得到了较好应用。

FSC赛车空气动力学套件优化设计与分析

良好的气动性能可以提高赛车的制动效能,是赛车高速、安全行驶的前提。文章主要对前定风翼、后定风翼的造型进行优化设计与分析,并运用累加法和控制变量法对大学生方程式系列赛事(FSC)整车进行流体仿真分析。研究通过采用变截面和增加展弦长等优化方式能否有效增加下压力和减少阻力。首先在Profili翼型库中选取合适的翼型,然后在Fluent中设定模型计算域边界条件和初始条件从而对赛车实际运行工况进行模拟。依据空气动力学理念,为赛车设计一套空气动力学套件,并进一步对套件的结构参数进行优化,进而提出了一套本赛车的最佳气动性能设计方案。

基于TBS的汽车空气动力学设计寻优方法

文章以一汽-大众BORA车型空气动力学性能为研究对象,使用瞬态边界种子(TBS)技术,风阻系数保持不变,仿真耗时减少约86%。以此为基础,结合Design Guide技术,以阻力系数和升力系数作为研究对象,对由后风窗角度和后盖尾翼造型高度构成的设计变量进行设计空间内的探索及优化。在234个全集变量组合的设计空间内,仅通过24个TBS计算,完成BORA基本车型的风阻系数降低3 counts,升力系数降低15 counts。此外,通过Design Guide拟合生成的响应面及关系图信息,可进一步获取设计变量与响应变量间的相互作用关系,以及给定设计空间内风阻系数的优化潜力。

基于空气动力学的高速列车车头造型参数化设计

文章以高速列车车头造型为研究对象,探究不同截面框架生成的设计方案对风阻系数的影响差异,使用参数化设计方法改变车头横截面形状,逐步建立完整的列车数据模型。采用模拟流体分析的方式,证明横截面参数均匀化的车头形状的空气阻力系数最小,论证了参数化设计方法在实际应用中的可行性,以期为列车外观设计提供有效的参考数据和有益的优化经验。