国防军工

发布时间:2017-08-31 17:32来源:admin 0 点击收藏

船舶

汽轮机

CFD技术在汽轮机通流设计中的应用,能够真实模拟汽轮机中复杂的流动情况,其强大的流场可视化功能,使设计者可以方便地对流场细节加以分析,找出流场设计的不足,可并进行优化与改进,不仅改进了设计质量,而且提高了设计模效率,从而设计出更好的产品。和试验流体力学相比,可节约开发时间与开发成本。

 

船舶减阻

 降低船舶的阻力可以显著地减少能源的消耗,并且船舶的航行速度也可以有效地提高,无论在经济上,还是军事上都有很高的价值。微气泡减阻技术可以很有效的减小摩擦阻力,这在实船试验中很好的得到了验证,气泡减阻技术有很大的发展前景。

通过平板边界面简化模型进行数值模拟,分析了在运用欧拉多相流模型时最优的湍流模型、相间曳力模型、网格的划分等的设置并在此基础上分析了气泡尺寸对减阻效果的影响。选取k-ε Realizable湍流模型,和通用阻力规律曳力模型。得到减小气泡尺寸可以增加微气泡减阻的效率的结论。

 

船舶螺旋桨

近年来船舶向大型化和高速化发展, 螺旋桨及舵的空泡、空蚀, 船舶的振动等问题变得日益突出。对螺旋桨在尾流场中的空泡性能以及周围流场的精细结构的分析,一直是水动力学研宄领域值得关注的难点。

基于Narv ie r- Stoke s 方程, 采用大涡模拟方法, 结合V OF多相流模型和kunz空化模型, 对非均匀尾流中螺旋桨空化现象进行了数值模拟。进一步开展了不同蒸发率和凝结率系数的模拟, 对比了不同工况下空泡体积与空间测点压力脉动特征, 分析了经验参数的影响规律, 获得了参数影响的敏感区间

 

    水下气体射流

水下气体射流问题广泛存在于船舶与海洋工程等领域,如对高温高压气体进行冷却的船用液舱,其内部便存在着复杂的高压气体射流现象,属于强非线性的瞬态变化过程,是一种极其复杂的两相流动问题,

对水下气体射流问题的现象、力学本质以及其对周围边界的冲击效应等进行研究分析,其具有重要的工程意义。通过建立水下气体射流动力学的数值模型。和二维轴对称射流流场模型,进行射流过程中射流场数值特性的一系列基础研究,针对射流形态以及压力速度分布等重要物理量,研究不同进气压力条件对射流场物理特性的影响。针对水下气体射流的工程应用背景,对给定射流管路连接形式的液舱内气体射流进行数值仿真,分析液舱内部高温高压气体射流流场,得出液舱各壁面所受到的冲击载荷。利用有限元软件计算其结构响应,得出射流冲击效应的相应规律。讨论液舱内应的相应规律

 

航空航天

    航空发动机燃烧室

燃烧室是航空发动机的关键部件之一,进入燃烧室的燃油主要以液雾形式烧掉。航空发动机燃烧室的尺寸小、内部流速快、燃油停留的时间短,因此对雾化质量有严格的要求。高性能燃油喷嘴的设计研发对燃烧室性能的提高有着重要意义。

由于燃油喷嘴尺寸小,内部流动复杂,实验研究难度较大。随着硬件和软件的发展,计算流体力学(CFD)被越来越多的应用在燃油喷嘴的设计与研究领域。通过数值模拟,可以分析和描述喷嘴内部流动,及时预测燃油在不同工况下的流动性能;通过各种参数改变,得到相应过程的最佳设计方案;进一步完善实验数据,节省以往实验所需的人力、物力和时间,并对实验结果整理和规律发现起到指导作用。

 

发动机进口旋转帽罩

飞机在含有大量过冷水滴的云层中飞行时,其迎风面会发生结冰现象.发动机进口旋转帽罩处于飞机的迎风面,也会发生结冰现象.旋转帽罩结冰会降低发动机人口气流品质,使发动机性能降低,因此十分有必要对旋转帽罩进行结冰研究

基于多相流理论,对旋转帽罩水滴撞击特性进行了数值模拟.通过引入耗散函数求解水滴相无黏欧拉方程,实现了欧拉法求解三维旋转帽罩的水滴撞击特性. 对旋转帽罩转速对水滴撞击特性的影响进行.发现旋转帽罩转速越大,其表面水滴撞击极限稍有减小.在典型飞行条件与气象条件下,离心力对水滴运动轨迹的影响远小于惯性力对其的影响,旋转帽罩转速对水滴撞击特性影响较小.

 


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