吸气式二元翼型风洞的气动设计

翼型是机翼等气动部件的二维截面,对于机翼乃至飞行器全机的气动性能都有着重要影响,所以翼型研究是先进飞行器设计的基础和重点。翼型风洞是进行翼型实验的最适用风洞,在翼型研究中发挥着不可替代的作用,但由于其专用性,目前关于翼型风洞设计的公开成果并不多见。基于翼型实验的参数要求,综合运用空气动力学知识,确定了一种吸气式二元翼型风洞的气动设计方案。设计的翼型风洞包括动力段、扩压段、实验段、收缩段和稳定段等洞体,并配有阻尼网、蜂窝器等内部整流装置。经过计算和分析,结果表明此风洞具有结构紧凑、湍流度低、能量利用率高的优势,可以较好完成翼型实验,推动飞行器技术发展。     

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。     

数值模拟仿真试验在建筑结构教学改革中的应用

针对高职建筑结构课程实验教学的需要,研究数值模拟仿真试验教学手段在课程教学改革过程中应用的优势和实现途径,并通过仿真技术在建筑结构课程和大学生结构竞赛中的应用实例,验证数值模拟仿真试验教学手段的先进行和优越性。     

高超声速风洞虚拟仿真实验教学项目设计与实现

采用项目法开展虚拟仿真实验教学是推进现代信息技术融入实验教学、拓展实验教学内容广度和深度、延伸实验教学时间和空间、提升实验教学质量和水平的重要举措。为此,设计了高超声速风洞虚拟仿真实验教学项目,开发了高超声速风洞原理及结构设计、高超声速风洞操作流程以及高超声速风洞气动及流场环境虚拟仿真实验3个模块内容,让学生充分掌握高超声速空气动力学基本知识及原理,认识高超声速空气动力学常用的风洞实验设备工作原理及设计流程,了解高超声速典型气动外形气动力及流场随飞行高度、马赫数、模型姿态角的演化特性,探索建设实验空气动力学教学基础实验平台新途径。该项目以解决实际问题为导向,结合课堂讲授理论知识,在虚拟环境条件下开展高超声速气动及流场测量实验,推进现代信息技术融入高超声速实验教学。     

数值模拟的翼型气动性能优化研究

NACA63-215在小角度攻角时的气动模拟结果与实验数据基本相同,通过对襟翼DOE的多组数值模拟实验数据和翼型下方的压力分布模拟图形分析得知,数值模拟的方法为翼型的气动性能优化提供了理论支持。     

数值仿真在石油院校实验教学中的应用

本文探讨了传统石油行业中土木工程实验课程教学手段的局限性,利用数值计算进行了地面原油储罐、盐岩地下储气库和水封地下石油洞库的仿真模拟教学,实现了复杂实验的可视化、可重复性。该内容已在石油大学"土木工程软件分析与应用"课程中进行了2年的实践教学,取得了良好的教学效果,对完善实验辅助教学手段具有重要意义。     

直管式磁流体推进系统的数值仿真和试验研究

本文提出了直管式磁流体推进装置的二维模型 ,用有限元和有限差分法得到了稳态时推进系统中的流速分布和电流分布 ,以及推进系统中洛伦兹力和压力分布 ,通过和试验数据的对比 ,验证了计算方法和仿真程序的正确性 ,并得到了其计算结果和实验结果 .     

叶片冲蚀热态试验风洞系统研制

本风洞系统采用电加热、全冲角、可调风速、可变固相浓度(稀相范畴)的引风开式热态试验风洞系统,集成计算机通讯、实现试验数据实时采集、实时控制。系统可在高温、多粒径、不同含尘浓度、不同冲蚀速度等拟实际工况下对叶片材质抗冲蚀能力进行研究,并可为SEM研究分析制备试件,从机理上分析叶片材质抗冲蚀特性。通过在若干工况下的热态冲蚀试验,揭示了不同叶片材质受到粒子冲蚀后的一些特性以及金属表面强化工艺对抗冲蚀的效果,与试验材料本身的理论冲蚀特性相符。     

数值仿真方法在工科类课程中的应用研究

数值仿真是一类基于计算机求解,针对实际工程问题采用仿真模拟,从而进行数值实验的方法.在工科类课程中引入数值仿真方法,不但有助于学生深入理解复杂工程现象,提升实践能力,还有助于学生基于数值仿真的现代工程分析方法,提升学习兴趣与创新思维能力、理论学习水平与工程实践能力,培养早期科研思维.     

计算机数值仿真在运动技术研究中的应用

采用文献综述法，应用计算机数值仿真技术，结合体育运动技术的研究方法与特点，从人体运动数字仿真模型的建立，计算机数值仿真的步骤、数据输入、数据前处理，计算机仿真计算，人体运动技术方案的修改，新动作设计与计算机数值仿真在运动技术训练中的应用价值等方面论述了计算机数值仿真技术在运动技术研究中的应用方法、过程、具体步骤与功能。     

基于Euler方程的二维翼型大迎角数值模拟

大迎角飞行以及机动特性是现代战机的重要特征之一,能够准确的模拟大迎角流场结构及预测相应的气动特性至关重要。但目前最流行的商业计算流体力学软件FLUENT无法模拟大迎角问题,即迎角超过一定度数后,系统就会出现错误。针对这一缺点本文提出了改进方案,通过对物面边界条件进行特殊处理,进而求解二维欧拉方程,成功的得出了大迎角条件下的数值模拟结果,并分别对四种典型的二维翼型的大迎角流场结构及气动特性进行了数值模拟,得到了满意的数值结果。     

地下结构动力仿真数值分析与模型试验

在地下结构的工程设计中，各种材料的力学性能与参数选择、物理模型与数学模型的确定是首要条件，也是设计能否达到既定目标的关键，为此，对拟定地下结构进行数值分析，并将其与振动台试验研究的有关成果进行比较分析，以此修改计算模型，验证设计理论、数学模型的合理性。     

汽车车身气动造型数值仿真与优化设计

为了研究车身造型对气动阻力的影响,运用SolidWorks建立了汽车模型,并对汽车模型进行了简化设计.基于ANSYS软件中的mesh模块对建立好的汽车模型进行网格划分,运用Fluent对汽车车身气动造型进行数值仿真,分析了车身外流场.通过参数化建模对车身造型进行了优化设计.结果表明:在汽车底盘高度为75 mm,车头圆角在95°时,车身受到的阻力和升力均为最小值.计算结果为车身造型设计提供了理论依据.     

基于ASP.NET技术的数值风洞实验平台开发

结合中国民航大学飞行器制造工程专业本科培养方案,基于ASP.NET技术开发适合民航机务类专业的数值风洞实验平台,包括复杂管道流动、流体边界层流动、常见翼型流动以及超音速流动四大类实验内容,实验平台具有良好的局域网操作环境与功能扩展能力,具有一定的教学实践应用价值。     

数值试验在岩石力学实验教学中的应用

讨论了传统岩石力学课程教学存在的局限性，介绍了数值试验的基本原理和方法，利用计算机数值模拟方法实施岩石力学数值试验，自主开发研制了岩石力学破坏过程分析系统RFPA(Rock Failure Process Analysis的简称)及其教学版，对岩石力学实验进行辅助教学。该系统(教学版)已在岩石力学实验教学中进行了2—3学年的教学尝试，取得了较为明显的教学效果。     

基于数值风洞的桥梁断面三分力系数模拟

用以计算流体动力学(CFD)为基础的数值风洞代替物理风洞模拟桥梁周围的风场特征,不仅能得到流场的压力、速度和涡旋的分布,还能提取桥梁的各种气动参数,为流固耦合的计算奠定基础。以一大跨度桥梁的扁平箱梁为模型进行了-10°~10°攻角下的风场模拟,通过改变边界条件的方法改变风攻角,提取三分力系数,并将计算结果与已有的风洞试验值相比较,吻合较好,最后绘出的0°攻角下的速度、流线和压力云图可以形象地描述流场的变化情况。验证了采用CFD技术模拟风场特征,识别桥梁三分力系数方法的可行性与可靠性。     

MATLAB数值计算在光学仿真和教学中的应用

在光学教学过程中从基本的物理概念出发,建立相应的理论模型,并将光学问题归纳为特征方程求根、积分求解、常微分方程求解等几类数值求解问题,结合MATLAB强大的数值计算和图形显示功能,完成光学问题的仿真计算并给出图形化的显示结果。提高学生学习光学课程的兴趣,培养学生利用MATLAB解决光学仿真问题的能力。     

SRC柱受压试验与数值分析

根据钢桁腹杆-劲性骨架混凝土组合拱桥设计为基础提取参数,将这种组合拱截面简化为钢管混凝土SRC柱进行研究,围绕位置系数和偏心率两个参数进行了9根短柱的受压性能试验.结果表明:SRC柱的破坏模式大都表现为外包混凝土呈现网状裂缝后丧失承载力,其中偏压构件还出现了远载侧的混凝土被拉裂的现象;在受压状态下,SRC柱外包混凝土、钢管、纵筋三者可以协同工作;通过规范计算值和试验值的对比,得出按规范算法的承载力与试验值存在一定差异,并根据试验现象,从规范建议公式出发,提出此类SRC柱轴压承载力简化算法.