翼型阻力计算方法的数值模拟研究

翼型阻力是评定翼型气动特性的重要气动参数之一,翼型测压实验时主要用动量法测量阻力,也就是根据尾迹区某截面的动量损失来计算翼型阻力。本文首先用数值模拟方法获得翼型流场全部信息,然后分别用翼面压力、粘性力积分和尾迹动量损失积分两种方法获得阻力,并对它们的结果进行比较分析,以确定在使用尾迹积分法计算阻力系数时的最佳积分截面和尾迹排架的最佳安装位置。     

基于尾迹积分法的机翼阻力计算研究

为了计算亚音速和跨音速三维机翼阻力,文中利用尾迹积分法对空气产生的阻力进行了数值计算研究。结果表明,尾迹积分法相对于物体表面积分,可以把亚音速时有粘流中机翼的总阻力分解为黏性阻力和诱导阻力,跨音速时有粘流中总阻力分解为黏性阻力、诱导阻力和激波阻力,是一种可行的阻力预测方法。     

翼型试验阻力测量方法的数值计算研究

分析提出翼型风洞试验时通过翼型尾迹流场信息积分计算阻力的新计算方法,利用数值模拟方法计算多段翼型的流场信息,并以此为基础对传统的尾迹积分计算翼型阻力方法和提出的新方法进行数值比较分析以研究新方法的可行性和准确度.结果表明,在高升力构型(如多段翼型)试验时,相比传统的方法,新提出的方法能得到更准确的阻力值.     

基于数值模拟的超声速进气道附加阻力计算方法研究

基于CFD数值模拟,提出了一种超声速进气道附加阻力的快速计算方法。以某三波系二元超声速进气道为对象,开展了实例分析。计算结果表明,本文提出的附加阻力计算方法简单易行,便于推广应用于真实三维进气道设计中,可综合评估进气道捕获来流的气动特性,包括攻角特性和导弹前弹体的干扰特性等,具有明显的实用性和应用前景。     

导体表面电荷分布的计算方法研究

给出了描述光滑导体表面电荷分布的边界积分方程，计算了其中的奇异积分，以球体和球冠为例进行了数值求解，与解析解的对比显示结果较好．     

环形管道的阻力计算及模拟分析

环形管道具有结构紧凑、传热面积大、流动性好、传热系数高等显著优点,已经得到了广泛的应用.首先,对环形管道的阻力特性进行分析计算,分析了雷诺数、环形管道间隙、当量直径对阻力系数的影响,发现对于某给定的环形管道,其阻力系数与其对应的雷诺数的乘积为常数,其值约为96.其次,用Fluent软件对环形管道内部流场进行数值模拟,发现环形间隙内流体沿着管道流动方向压力逐渐降低,并且伴随有流速在小范围内升高.     

水流作用下圆柱形网箱阻力的数值计算

通过对浙江省嵊泗县鳗局岛圆柱形网箱所受流速的海上实测,在Er,En不变的情况下,导出在水流作用下,圆柱形网箱网衣水阻力公式: H1F= ∫π0∫H01/2pλR(0.83cos2θ 0. 27)(0. 9701e-0.2007h)2dθdh ∫2ππ∫H 0 1/2pλR(0.83cos2θ 0. 27)(0. 9701e-0.2007h)2[1/2 1/2√0.9-0.25cos2θ]2dθdh并在d/a=1/25,Er=0.65,EN=0.76,R=8 m,H=8 m的条件下,计算结果与模型试验结果比较结果,显示网箱网衣阻力占总阻力的85.5%.     

不同表面形式沟槽对集装箱列车气动阻力特性的影响研究

针对铁路单层集装箱表面结构单一、气动阻力特性差等问题，本文设计了适用于集装箱的三角形、梯形、弧形和矩形表面形式沟槽结构.利用ANSYS Fluent软件，采用基于Realized k-ε湍流模型和SIMPLE算法，对比了4种不同表面形式沟槽的集装箱列车模型的气动阻力，结果表明：明线情况下，弧形沟槽结构集装箱列车气动阻力最小；不同表面形式沟槽结构的集装箱列车所受的气动阻力差异主要来自于集装箱；集装箱的压差阻力贡献了主要的气动阻力，弧形沟槽结构集装箱压差阻力最小，而摩擦阻力最大.     

基于Rankine 源法的兴波阻力数值计算研究

以边界元法为基础,以Rankine源函数作为基本解,编制了兴波阻力数值计算程序,分别计算了数学船型Wigley、S60船型和实船26000t成品油船的兴波阻力,并将所得的计算结果与船模阻力试验值及Michell积分法相比较,结果表明Rankine源法和试验值比较接近,本方法可靠实用.     

民用飞机发动机停车附加阻力计算方法

民用飞机的发动机停车飞机性能是飞机性能设计的重要内容,发动机停车飞机性能除了考虑扣除停车发动机推力以外,还应计及发动机停车引起的附加阻力。本文介绍了发动机停车附加阻力的组成部分,分别给出了各部分阻力的计算方法。     

飞机机身小型天线的阻力特性研究

采用求解RANS方程的方法研究了飞机机身表面不同位置安装相对厚度为20%、不同剖面形状的小型天线的阻力特性。通过流场显示表明随着距离机头距离增加,天线逐渐淹没在附面层中;随着迎角变化背风面的附面层厚度增大。自由流中翼型剖面天线的阻力最小,椭圆剖面、倒角菱形剖面天线阻力分别增加了22%和107%,主要原因压差阻力显著提高。受到机身的干扰影响后天线相对单独部件的阻力增加在0~50%之间;包括3种影响因素:第一是前缘吸力的降低,第二是后缘负压的增加,第三是局部速压的变化。前缘吸力降低的程度正比于当地附面层厚度,附面层厚度越大前缘负压峰值越低,阻力也越大。倒角菱形剖面受机身干扰后缘负压增加,但流线性较好的翼型及椭圆剖面后缘压力变化不大。机身外形变化导致的局部速压增大或缩小可影响天线的摩阻和压力分布。采用单独天线的阻力并考虑干扰影响的方法能够获得较为准确的阻力特性,对附面层内天线的光顺整流对于降低飞机阻力是有效的。     

BEAM法地质预报系统在中国TBM施工中应用

TBM施工中,为了及时有效地探明前方地质条件,引进了国外IBM施工中已广为采用的BEAM探测法,并对在我国TBM工程中首次使用的情况进行了介绍。BEAM法以电法测试为基础,技术人员在TBM设备及洞壁上安装电极发射电流和进行观测处理,通过监视器实时评价和显示出前方地质情况的好坏。该方法的优势是可以进行实时观测和判断围岩情况,对TBM顺利及安全施工有很大的指导作用。在我国TBM施工中推广应用BEAM探测法具有很大的实际意义和价值。     

仿生表面微结构减阻优化及机理研究综述

介绍了自然界中几种较为典型的非光滑结构表面生物,阐明了合理表面微结构可以改变近壁区湍流结构的规律,针对表面微结构的类型、减阻研究实例、减阻机理和减阻应用等4个方面进行了评述,提出了沟槽扩展类型,并指出减阻机理研究应拓展至复杂形态结构。分析表明:微结构类型对减阻效果有较大影响,减阻优化及其机理研究是仿生表面微结构减阻工作的重点,仿生表面微结构减阻优化可进一步提高节能降耗的效率,在飞行器、高速列车、汽车等工程领域具有广泛的应用前景。     

开采沉陷预计中参数误差对移动变形值的影响

针对开采沉陷预计中的概率积分法,分析了由于主要预计参数的误差而导致移动变形值的误差,并且分析了其对应的变化规律和关系。     

基于正交试验法的厢式货车气动减阻优化

为了优化某厢式货车的气动阻力系数,设计了驾驶室前部仿生减阻结构、顶部和侧部涡流发生器、底部涡流发生器等3种气动减阻装置。研究了3种单一气动减阻装置主要相关参数对气动阻力的影响,分别从货车外流场的速度轨迹、压力分布和湍动能分布等3方面详细分析了各单一气动减阻装置的减阻效果。在此基础上采用正交试验法对3种气动减阻装置的主要参数进行优化,获得最优减阻货车模型。研究表明:驾驶室前部突出部分的长度对货车整车气动阻力系数的影响比倾角更大;最优货车头部形状的倾角和长度分别为135°和300 mm,该模型的气动阻力系数为0.721 4,相对于货车原始模型的减阻率为8.93%;涡流发生器的高度和位置对货车的减阻效果均有较大的影响;涡流发生器可以增加货车尾部分离区流场的能量,使得尾涡区减小,气动压差阻力减小;3种气动减阻装置对货车气动阻力系数的影响大小依次为:底部涡流发生器、货车前部仿生减阻结构、顶部和侧部涡流发生器,其最优厢式货车模型的空气阻力系数为0.683 3,其复合减阻装置的最佳减阻率为13.8%。     

厚大铸件热裂纹预测方法研究

应用凝固过程中凝固层内应力表达式及热裂纹萌生部位的判别准则,提出了依据凝固进程数值模拟的结果预测厚大铸件热裂纹的方法。对生产条件的φ８００铸钢车轮及ＥＭＣ铝合金大板坯热裂纹进行了预测,并用常规的热塑性方法对计算结果及剖面低倍组织形貌进行了评价。     

NMOHEMS剖面探头阻力系数数值计算与实验

NMOHEMS剖面探头主要用于快速获取海洋水文剖面资料,剖面探头投放后,运动时间和下落距离关系的确定将直接影响到剖面测量结果的准确性。在玻璃水箱和水库2种环境下,分别设计实验方法。在玻璃水箱实验中,利用高速摄像记录不同质量剖面探头的下落过程,编写图像处理程序、完成数据处理和误差分析;水库实验在船上进行,自主研制水面实验装置,对影响因素进行修正,以提高实验结果的真实可靠性。剖面探头稳定下落时的雷诺数在104~105范围内,针对这一特点采用数值计算方法进行三维粘性流场数值模拟。结果表明,阻力系数随着雷诺数的增加而减小,数值计算结果与实验结果吻合较好,验证了该数值计算方法的正确性,可为NMOHEMS系列化探头的设计提供参考。     

椭圆问题的一类有限体方法

提出了一类考虑数值积分影响的有限体积法，用于求解带有混合边界条件的椭圆边值问题，分析了此方法的误差，并给出了数值算例．     

Combination prediction method of chaotic time series

In the present paper, we propose an approach of combination prediction of chaotic time series. The method is based on the adding-weight one-rank local-region method of chaotic time series. The method allows us to define an interval containing a future value with a given probability, which is obtained by studying the prediction error distribution. Its effectiveness is shown with data generated by Logistic map.     

深海中喷洒分散剂后溢油运动轨迹预测

分析溢油分散剂的作用机理和影响分散效率的主要因素,概述美国“深水地平线”溢油事故中水下使用分散剂的方式及效果.通过改进深海溢油输移扩散预测模型,研究深海中喷洒分散剂后溢油运动轨迹的数值预测方法.以深海溢油现场试验为例,初步预测在深海泄漏源处喷洒分散剂后的溢油运动轨迹.结果显示:经分散剂处理后粒径小于0.5nm的油滴在水下环境中输移扩散且缓慢上浮,其中粒径小于0.1mm的油滴容易在深海中形成悬浮油带.