摘要：在微型扑翼飞行器的分析和结构设计中,翅翼运动所产生的升阻力系数具有重要的研究意义。运用CFD分析软件Fluent以及三维建模软件对所设计的两自由度扑翼飞行器结构进行了仿真研究,研究结果显示升阻力系数在不同的运动模式下是有明显差异的,对比翅翼单一沉浮运动时的升阻力系数和基于凸轮机构沉浮加俯仰运动时的升阻力系数,结果表明后者可获得更大的升力系数和更小的阻力系数,更加有利于飞行,为实物的研制提供了依据。

摘要：为了探究水沙环境下海流能机组的水动特性,首先采用CFD-DPM模型仿真沙粒对120 kW海流能叶片翼型升阻力系数的影响,再基于叶素动量理论(BEM,blade element momentum)计算水沙环境下120 kW海流能机组的捕获功率,最后从叶片设计的角度出发,提出了为能充分利用沙粒对海流能机组功率的促进作用以及尽量减小沙粒对海流能机组功率的削弱的方法。研究结果表明:当颗粒直径为20μm时,随着沙粒质量浓度的增加,沙粒能够促使海流能机组功率提升,当颗粒直径为2 500μm时,海流能机组功率因沙粒的存在而被削弱;随着翼型攻角增大,翼型升力系数增大,颗粒对翼型升阻力系数的影响程度增强,升阻力系数的变化量增加;小升力系数的翼型可以充分利用小直径颗粒对机组的功率提升,也可以降低大直径颗粒造成的机组功率削弱。

摘要：该文基于计算流体力学开源代码OpenFOAM,开展了不同来流角(0°≤α≤180°)、直径比(0.05≤d/D≤0.3)和间距比(0.05≤G/D≤0.3)工况下,子母管绕流流场的三维数值模拟,研究了小间距下,子母管的瞬时和时均流场特征、时均流线拓扑、升阻力系数和时均压力系数变化规律。研究结果表明:当子母管间距较小(0.05≤G/D≤0.3)时,母管的升阻力系数均值变化不大。当来流角α=90°时,母管后方存在较长的回流区,剪切层相互作用及涡旋融合作用随间距减小逐渐增强,子管受到较大的升阻力,不同展向高度的旋涡脱落存在一定的相位差异;间隙流会对子母管时均压力分布产生较大影响,随直径比和间距比的减小,时均压力分布波动增大。当α=0°和α=180°时,直径比与间距比的变化主要影响旋涡强度大小,且当直径比和间隙比小于0.1时,子母管结构可视为单一钝体结构。

摘要：采用基于N-S方程的CFD方法,通过计算前后平行放置的双翼和三翼的干扰流场,对悬停状态旋翼桨叶之间的气动干扰机理进行了数值探讨;在此基础上,进行了2种桨叶片数、2种桨距及2种桨尖马赫数情况的旋翼悬停流场对比计算,模拟它们对旋翼气动性能和桨叶间气动干扰作用的影响,得到一些与工程实际吻合的现象和结论。

摘要：为提高风力机叶片的风能转化效率,改善翼型的气动特性,对风力机对称翼型NACA0012布置V型脊状表面结构,通过数值模拟的方法,基于湍流RNG k-ε模型对其减阻特性进行研究,分析改型前后阻力系数百分比、升阻比变化情况,并对脊状表面进行压差阻力与摩擦阻力的对比分析。结果表明：当风速与适当的开口尺寸s和开口间距a相匹配时与光滑翼型表面相比具有一定的减阻效果、升力增益变化明显;大尺寸的脊状结构不利于翼型的优化设计,s≤1.5mm时减阻效果明显,最大减阻率可达35%左右。该文所得结果可为工程实际中风力机叶片的减阻设计提供参考依据。

摘要：选取常规翼型NACA23012、自然层流翼型NACA64-215和超临界翼型RAE2822,以冰角高度、冰角宽度,冰角端部形状以及冰角之间的连接情况4个参数来研究角冰对不同翼型在不同攻角下的升阻力系数的影响。结果表明,角冰的下冰角是影响翼型升阻力系数的主要原因之一,且不同翼型对参数的敏感性不同。同时,增加预测模型的升力性能可以通过选择半圆形的冰角端部形状、增加冰角之间的连接和减小冰角高度来实现。

摘要：为了给实际土木工程中并列三方柱结构的抗风设计提供参考,采用刚性模型测压风洞试验的方法,测试并研究了并列三方柱的升阻力系数、风压系数及斯托罗哈数随间距的变化规律。三方柱相邻两柱的间距与单方柱边长之比L/D的变化范围为1.2~8.0。研究结果表明:当1.2≤L/D≤2.0时,由于偏流现象的存在,两侧方柱的气动力不等,中间方柱会受到非0的平均升力作用;当L/D由2.0增加到2.5时,两侧方柱的脉动阻力会出现突升现象;当L/D由3.0增加到3.5时,中间方柱的脉动阻力和三方柱的脉动升力会出现突升现象。并列三方柱的旋涡脱落在1.2≤L/D≤2.0时受到了明显的抑制,在L/D≥2.5时比较明显,且对应的斯托罗哈数大致相等。

摘要：深海立管是深海油气钻采平台的重要组成部分,在海流作用下相邻立管的绕流流场彼此影响,可能导致立管间的相互碰撞,会严重影响立管的使用寿命。为解决上述问题,需要事先对相邻立管的相互碰撞间距进行设计与优化。选取串列布设的两根深海立管作为研究对象,在考虑立管直径比的前提下,采用数值模拟的方法对具有不同间距的双立管模型特别是两立管之间的流场情况进行了仿真,并研究了因上游立管尾流场变化而引起的两立管相互碰撞的临界间距。结果表明,在低雷诺数条件下存在一临界值,当两立管之间的距离大于该值时,上游立管尾流场对下游立管运动的影响将大幅降低,此时两立管间的相互碰撞更不容易发生。为深海油气钻采平台配套立管系统的优化设计提供了参考依据。