基于绝对节点坐标法的架空线断线工况动力学计算

1

作者 杨文刚 李润泽 刘岩 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第22期118-125,145,共9页

为了计算架空线断线工况下的动力学变化特性,考虑架空线的绞制几何结构及其初始构型的布置特点,以绝对节点坐标法为基础,建立了架空线单元,推导了架空线单元的质量矩阵和弹性力矩阵,给出了架空线的系统动力学方程。针对钢芯铝绞线的绞... 为了计算架空线断线工况下的动力学变化特性,考虑架空线的绞制几何结构及其初始构型的布置特点,以绝对节点坐标法为基础,建立了架空线单元,推导了架空线单元的质量矩阵和弹性力矩阵,给出了架空线的系统动力学方程。针对钢芯铝绞线的绞制几何结构,给出了其对应的轴向、弯曲刚度计算公式。通过仿真计算得到线缆的运动图像,设计试验验证了算法模型的可靠性。结合实际架空线初始位形和初始应力特点,对不同初始应力下的架空线断线工况动力学问题进行仿真分析,绘制了悬挂点处的受力时程曲线并对曲线进行了频谱分析,研究了初始应力对断裂架空线运动过程以及悬挂点受力的影响规律。 展开更多

关键词 架空线断线 钢芯铝绞线 刚度修正 绝对节点坐标法 动力学仿真计算

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低地板车辆的踏面外形设计及动力学仿真 被引量：13

2

作者 沈钢 顾江 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第10期1206-1211,共6页

针对一实际运行中的低地板面轻轨车辆及其轮轨磨耗问题 ,采用接触角反推法设计了优化的独立轮踏面外形 ,并建立了多车体的整列车动态仿真模型及基于SIMULINK的计算模块 ,分析了踏面外形及轮对内侧距对车辆动力学性能的影响 .通过实际运... 针对一实际运行中的低地板面轻轨车辆及其轮轨磨耗问题 ,采用接触角反推法设计了优化的独立轮踏面外形 ,并建立了多车体的整列车动态仿真模型及基于SIMULINK的计算模块 ,分析了踏面外形及轮对内侧距对车辆动力学性能的影响 .通过实际运用证明了用接触角设计方法获得的新踏面外形的有效性 .在仿真计算模型中对带摩擦旁承的摇枕模型进行了改进 。 展开更多

关键词 轻轨车辆 踏面外形设计 动力学仿真计算

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长安轿车空气动力学性能的CFD研究 被引量：19

3

作者 陈小东 詹樟松 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第10期873-875,共3页

应用计算流体动力学技术,选用可实现k-ε模型和非平衡壁面函数,建立一款长安轿车的外表面及其外流场模型(采用12mm和8mm两种网格尺寸),对其进行流体动力学仿真,求得气动阻力与升力系数,并和风洞试验结果做了对比。结果表明,采用细网格... 应用计算流体动力学技术,选用可实现k-ε模型和非平衡壁面函数,建立一款长安轿车的外表面及其外流场模型(采用12mm和8mm两种网格尺寸),对其进行流体动力学仿真,求得气动阻力与升力系数,并和风洞试验结果做了对比。结果表明,采用细网格模型的仿真结果较为精确,气动阻力系数与试验值的误差仅为4.4%。 展开更多

关键词 汽车 空气动力学 计算流体动力学仿真 风洞试验

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一种小型空空导弹稳定回路半实物仿真系统设计 被引量：5

4

作者 吕飞 《航空兵器》 2008年第1期54-56,共3页

稳定回路半实物仿真在空空导弹控制系统设计中的作用举足轻重。介绍了一种小型空空导弹稳定回路半实物仿真系统的组成,详细阐述了该系统关键组成部分的工作原理,总结了该系统的特点。

关键词 稳定回路 半实物仿真 仿真总控台 动力学仿真计算机 舵机加载器 空空导弹

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基于CFD仿真的切向涡轮流量传感器结构优化 被引量：9

5

作者 郭素娜 孙立军 +1 位作者 杨振 张涛 《传感器与微系统》 CSCD 2015年第8期26-28,共3页

为降低切向涡轮流量计的测量下限,以25 mm口径机械式热量表为例,利用计算流体动力学(CFD)仿真软件对传感器内部三维流场进行研究,提出了提高传感器性能的10种结构改进方案,并通过CFD仿真对优化后的传感器性能进行预测,选择出最佳方案。... 为降低切向涡轮流量计的测量下限,以25 mm口径机械式热量表为例,利用计算流体动力学(CFD)仿真软件对传感器内部三维流场进行研究,提出了提高传感器性能的10种结构改进方案,并通过CFD仿真对优化后的传感器性能进行预测,选择出最佳方案。结果表明:结构参数改进后,测量下限由0.07 m3/h降为0.035 m3/h。 展开更多

关键词 切向涡轮流量传感器 计算流体动力学仿真 结构优化

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轿车车身外流场的CFD仿真与实验验证 被引量：10

6

作者 江洪 唐鹏 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2011年第3期470-475,共6页

基于CFD数值仿真,选用Realizableκ-ε湍流模型和非对称壁面函数,建立一款轿车的外流场模型,对该款车的外部流场情况进行分析,并和风洞试验结果做了对比。结果表明:CFD仿真计算得出的风阻系数与实验测定值误差在5%左右,可满足工程需要... 基于CFD数值仿真,选用Realizableκ-ε湍流模型和非对称壁面函数,建立一款轿车的外流场模型,对该款车的外部流场情况进行分析,并和风洞试验结果做了对比。结果表明:CFD仿真计算得出的风阻系数与实验测定值误差在5%左右,可满足工程需要。测试点与实验值有一定误差,但趋势基本吻合。 展开更多

关键词 汽车 空气动力学 计算流体动力学仿真 风洞试验

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基于自适应模拟退火优化算法的车轮阻风板降阻分析 被引量：1

7

作者 古静 陈亿 +3 位作者 杜亚非 黄维杰 张全周 王庆洋 《汽车技术》 北大核心 2025年第6期54-62,共9页

为高效优化汽车底部流场和降低整车气动阻力,本文以某纯电车型为研究对象,提出一种多变量联合全局寻优方法。首先,考虑车辆限位装置夹具的影响,应用计算流体动力学仿真和风洞试验相结合的方法,验证初始方案的有效性和分析方法的可靠性;... 为高效优化汽车底部流场和降低整车气动阻力,本文以某纯电车型为研究对象,提出一种多变量联合全局寻优方法。首先,考虑车辆限位装置夹具的影响,应用计算流体动力学仿真和风洞试验相结合的方法,验证初始方案的有效性和分析方法的可靠性;然后,基于试验设计、代理模型和自适应模拟退火算法,应用两种优化方案降阻:前轮阻风板寻优和前后轮阻风板联合寻优;最后进行风洞试验验证。试验结果表明,前轮阻风板多变量寻优降阻效果最佳,较原模型降阻5.5%。 展开更多

关键词 降阻优化 全局寻优 计算流体动力学仿真 风洞试验 自适应模拟退火

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质子交换膜燃料电池锯齿形流道性能数值模拟研究

8

作者 赵奕凡 邱鹏 +3 位作者 邵杰 梁月明 吴友华 郑灏 《可再生能源》 北大核心 2025年第5期593-601,共9页

文章构建了一种截面周期性收缩的锯齿形流道,建立了具有锯齿形流道的质子交换膜燃料电池单电池三维模型,在COMSOL软件中基于多物理场耦合与计算流体动力学(CFD)方法探究流道截面收缩的尺寸和变化周期对燃料电池性能的影响。研究结果表明... 文章构建了一种截面周期性收缩的锯齿形流道,建立了具有锯齿形流道的质子交换膜燃料电池单电池三维模型,在COMSOL软件中基于多物理场耦合与计算流体动力学(CFD)方法探究流道截面收缩的尺寸和变化周期对燃料电池性能的影响。研究结果表明:在高电流密度下,相比直流道,锯齿形流道的最大净功率提高了6.12%,氧气传输能力和冲扫液态水的能力均有所提升;对于锯齿形流道,在流量相同的条件下,适度减小截面最窄处宽度有利于提高氧气分布的均匀性、提高排水性能;适度减小流道形状变化的周期能够提高气体流速的均匀性,最窄处宽度减小到0.8 mm,形状变化周期减小到10 mm的锯齿形流道的净功率提高最多;继续减小最窄处宽度和截面变化周期会造成进气压力的增大,导致燃料电池系统净功率下降。 展开更多

关键词 质子交换膜燃料电池 锯齿形流道 计算流体动力学仿真 多物理场耦合

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基于热阻拓扑关系的高频电源金氧半场效晶体管的散热设计及仿真 被引量：4

9

作者 胡海拉 王石刚 +1 位作者 莫锦秋 范进秋 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期180-184,共5页

研究了高频电源中金氧半场效晶体管(MOSFET)的散热设计问题,分析了MOSFET的热性能参数,建立了单个和耦合器件散热的热阻拓扑模型,推导出各接触面的温度公式,由此得到工程中选取散热器的切实依据,并用于实际高频电源中耦合MOSFET的散热处... 研究了高频电源中金氧半场效晶体管(MOSFET)的散热设计问题,分析了MOSFET的热性能参数,建立了单个和耦合器件散热的热阻拓扑模型,推导出各接触面的温度公式,由此得到工程中选取散热器的切实依据,并用于实际高频电源中耦合MOSFET的散热处理.同时,采用计算流体动力学分析软件ICEPAK对所选散热器按工况进行仿真验证.结果表明,该热阻拓扑模型可满足工程设计的要求. 展开更多

关键词 金氧半场效晶体管 散热设计 热阻模型 计算流体动力学仿真

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发电柴油机选择性催化还原系统尿素喷雾锥角的仿真及试验研究 被引量：5

10

作者 王文晓 朱智富 +3 位作者 赵英良 王胜 桂建华 王继荣 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期64-69,共6页

对大功率发电柴油机选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)尿素喷雾锥角进行研究。运用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)软件模拟了4种不同喷雾锥角尿素混合管内的结晶风险和NH3分布均匀性,通过分析仿真... 对大功率发电柴油机选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)尿素喷雾锥角进行研究。运用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)软件模拟了4种不同喷雾锥角尿素混合管内的结晶风险和NH3分布均匀性,通过分析仿真结果,优选出60°和70°两种喷雾锥角的尿素喷嘴。使用选定的喷雾锥角进行结晶对比试验和性能对比试验。结晶对比试验结果显示,60°喷雾锥角的结晶风险明显低于70°喷雾锥角的结晶风险。性能对比试验结果显示,两种喷雾锥角的NOx转化效率基本一致。综合分析仿真结果与试验结果,最终将SCR系统的尿素喷雾锥角优化为60°。 展开更多

关键词 发电柴油机 选择性催化还原 计算流体动力学仿真 尿素结晶 喷雾锥角

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流量装置流量稳定性数值仿真评价方法研究 被引量：3

11

作者 高常进 刘高同 +3 位作者 孙立军 冯细见 王彩红 张涛 《传感器与微系统》 CSCD 2016年第10期36-39,42,共5页

为了提高装置流量稳定性,提出基于计算流体动力学(CFD)仿真,采用轴向动量数KU、旋流数KV和不对称数KA,分析管路不同截面位置的流场速度特征,利用多个截面位置的特征参数变化,评价装置管路的流量稳定性。对新建水装置流量稳定性进行数值... 为了提高装置流量稳定性,提出基于计算流体动力学(CFD)仿真,采用轴向动量数KU、旋流数KV和不对称数KA,分析管路不同截面位置的流场速度特征,利用多个截面位置的特征参数变化,评价装置管路的流量稳定性。对新建水装置流量稳定性进行数值仿真分析与实验测试,得出一致性结论。该方法可以在装置设计阶段,对流量稳定性进行评价,从而优化管路结构,提高装置流量稳定性。 展开更多

关键词 流量稳定性 计算流体动力学(CFD)仿真 流量标准装置 特征参数 结构优化

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基于CFD的气敏特性测试室气体均匀性仿真分析

12

作者 陆文佳 吴才章 李博 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2023年第8期30-34,共5页

开发高性能的气体传感器,必须确保合格的传感器响应测试。而大多数发生在传感器表面的化学/物理过程都受到测试室内气体分布均匀性的影响。通过计算流体动力学(CFD)仿真,设计了一种气敏特性多通道测试室。首先,对测试室结构建立三维模... 开发高性能的气体传感器,必须确保合格的传感器响应测试。而大多数发生在传感器表面的化学/物理过程都受到测试室内气体分布均匀性的影响。通过计算流体动力学(CFD)仿真,设计了一种气敏特性多通道测试室。首先,对测试室结构建立三维模型并采用滑移网格处理;然后,采用kω-SST和SAS湍流模型计算不可压缩条件下的Navier-Stokes方程;最后,经后处理,获得室内空气龄、流速场均匀性综合信息。结果表明:当孔径比β=0.67时,传感器表面流量覆盖率为90.41%,流速阶梯性变化对传感器稳定性影响小于4.06%,相较于其他的孔径比,对响应时间的稳定性提升了230%,为实际的测试室开发提供了理论依据。 展开更多

关键词 分布均匀性 计算流体动力学仿真 孔径比 覆盖率

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具有波浪形桨尖构造的无人机旋翼降噪研究

13

作者 张小正 王雅洁 +2 位作者 李家柱 毕传兴 徐滢 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第22期135-145,共11页

旋翼作为无人机噪声的重要来源,降低其气动噪声对于提高公众对无人机的接受度具有重要意义。鉴此,提出一种具有波浪形桨尖构造的旋翼设计方案,该方案仅在旋翼桨尖处以特定波浪线型为导线进行放样设计,同时耦合波浪形前缘、波浪形尾缘和... 旋翼作为无人机噪声的重要来源,降低其气动噪声对于提高公众对无人机的接受度具有重要意义。鉴此,提出一种具有波浪形桨尖构造的旋翼设计方案,该方案仅在旋翼桨尖处以特定波浪线型为导线进行放样设计,同时耦合波浪形前缘、波浪形尾缘和波浪表面结构三种特征,该方案可在降低噪声的同时,最大程度保留旋翼气动性能。随后通过计算流体动力学仿真以及试验研究分析波浪形桨尖构造对旋翼气动性能以及气动噪声的影响,揭示其降噪机理,并开展波浪形桨尖参数优化设计。仿真和试验结果表明:具有波浪形桨尖构造的旋翼仍然具有较好的气动性能;在声学性能方面,波浪形桨尖构造降低了旋翼中高频范围内的宽带噪声,其中波形参数N=8的旋翼降噪效果最好,并在旋翼下洗流附近降噪显著,总声压级较Base旋翼下降1.5~4.0 dB。 展开更多

关键词 无人机旋翼 降噪设计 气动性能 气动声学 计算流体动力学仿真

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嫦娥五号发动机降落羽流扬尘特性研究 被引量：3

14

作者 张海燕 李思新 +3 位作者 王鹢 李存惠 张小平 王卫东 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1251-1261,共11页

在月球探测器着陆过程中,发动机羽流与月面相互作用后溅起的月尘是月面环境危害的主要来源。本文以嫦娥五号任务测试数据作为仿真入口条件,采用计算流体动力学(CFD)两阶段法建立了嫦娥五号任务中使用的喷管1∶1模型和真空羽流扩散侵蚀模... 在月球探测器着陆过程中,发动机羽流与月面相互作用后溅起的月尘是月面环境危害的主要来源。本文以嫦娥五号任务测试数据作为仿真入口条件,采用计算流体动力学(CFD)两阶段法建立了嫦娥五号任务中使用的喷管1∶1模型和真空羽流扩散侵蚀模型,研究了喷管在不同降落高度下的侵蚀速率,并计算了发动机距离月面高度为0.5~2.0 m范围时月尘颗粒的运动轨迹、扬尘角和速度特性。结果表明,基于剪切应力得到的最大侵蚀速率为8.83 kg/m^(2)s,随着高度增加,侵蚀速率降低,与嫦娥五号降落相机相同高度下的分析结果一致。粒径为1、70ìm的月尘颗粒最大扬尘高度分别为0.72、0.36 m,最大速度分别为2520、1010 m/s。不同粒径月尘的扬尘角范围为1.44°~2.27°,计算的扬尘角与Apollo探月任务中的结果相近。 展开更多

关键词 月尘 羽流扬尘 嫦娥五号 计算流体动力学仿真 欧拉-拉格朗日方法

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发动机尾气余热温差发电系统的优化 被引量：8

15

作者 刘越 石秀勇 +2 位作者 倪计民 涂小亮 王琦玮 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期8-14,共7页

为测量和改进温差发电装置的性能,建立了试验台架进行测试。通过台架试验及计算流体动力学软件分析,确定了温差发电装置内部流场的优化方向。利用ANSYS Fluent软件对不同肋片数目和肋片高度、不同肋片前后端高度、不同装置端口长度等诸... 为测量和改进温差发电装置的性能,建立了试验台架进行测试。通过台架试验及计算流体动力学软件分析,确定了温差发电装置内部流场的优化方向。利用ANSYS Fluent软件对不同肋片数目和肋片高度、不同肋片前后端高度、不同装置端口长度等诸多方案进行仿真计算,以热端表面平均温度和流场均匀性为依据,确定了相对较优的方案。根据所选方案进行装置改进和台架试验,在测试工况范围内相比原始方案,冷热端平均温差提高了8.8%,系统输出功率提高了5.8%。 展开更多

关键词 内燃机 废气 温差发电 计算流体动力学仿真 试验验证

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液力变矩器动态循环流量的传递函数表征法 被引量：2

16

作者 李文嘉 王安麟 +2 位作者 孟庆华 李晓田 韩继斌 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期22-28,共7页

为快速求解液力变矩器循环流量的动态响应,提出液力变矩器动态循环流量的传递函数表征法.该方法基于一元束流理论的推导,以确定结构形态的液力变矩器为对象,将动态循环流量视为以静态循环流量为输入的一阶线性系统的响应,通过液力变矩... 为快速求解液力变矩器循环流量的动态响应,提出液力变矩器动态循环流量的传递函数表征法.该方法基于一元束流理论的推导,以确定结构形态的液力变矩器为对象,将动态循环流量视为以静态循环流量为输入的一阶线性系统的响应,通过液力变矩器常用工况范围内的简单工况CFD(计算流体动力学)静态、动态仿真数据,构建动态循环流量系统的传递函数.仿真结果表明:此方法对液力变矩器常用工况范围内的动态循环流量的预测拟合优度达到0.987,对输入、输出轴动态扭矩的预测拟合优度达到0.95;相对于CFD仿真,此方法在小幅牺牲计算精度的同时大幅提升了计算速度,是一种快速求解液力变矩器动态响应的有效方法. 展开更多

关键词 液力变矩器 动态循环流量 传递函数 计算流体动力学仿真 -元束流理论

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变螺距推进器设计与研究 被引量：1

17

作者 张宏伟 陈东源 +1 位作者 张玉鹏 刘珺 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期775-784,共10页

本文提出了一种采用螺距变化方式实现侧向力输出的水下航行器推进器方案.该推进器内部有主推电机、螺距控制电机及齿轮组,螺距控制轴与推进主轴同轴安装,通过对电机转速进行控制可以周期性地改变桨叶的螺距角,从而实现侧向力输出.采用... 本文提出了一种采用螺距变化方式实现侧向力输出的水下航行器推进器方案.该推进器内部有主推电机、螺距控制电机及齿轮组,螺距控制轴与推进主轴同轴安装,通过对电机转速进行控制可以周期性地改变桨叶的螺距角,从而实现侧向力输出.采用计算流体动力学(CFD)方法对该推进器的水动力特性进行了研究,结果表明:采用正弦曲线的规律控制螺距角变化可以产生稳定的侧向力,侧向力曲线在桨盘极坐标下为圆形;平均侧向力方向与螺距控制初始相位方向一致;在螺距角变化幅值为9°的情况下,产生的平均侧向力大小约为40 N.此外还仿真研究了侧向力、推力与螺距角变化幅值、转速的关系,结果表明:当螺距角变化采用正弦曲线时,推进器产生的平均侧向力与螺距角变化幅值及转速的平方成正比;而平均推力受螺距角变化幅值影响不大,与转速的平方成正比.将仿真结果应用于自主水下航行器(AUV)的动力学模型,验证装有此推进器的AUV的操纵情况.计算结果表明,当水下升潜和水平回转运动时,采用基于螺距控制的推进器可以实现良好的操纵效果.相较于传统的螺旋桨+舵的操纵方式,该方案结构简单、减少了电机数量、提升了AUV艉部空间利用率.与已有矢量推进方案相比,变螺距推进器具有结构简单、可靠性高、侧向力可控性好的优点.台架测试结果表明该变螺距原理能够实现桨叶螺距的周期调整,可用于实现AUV平台的矢量推进. 展开更多

关键词 推进器 螺距变化 计算流体动力学仿真 运动学与动力学

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农用柴油机排气消声器的设计研究

18

作者 李伟 《农机化研究》 北大核心 2011年第12期211-213,236,共4页

随着我国汽车工业的蓬勃兴起,发动机排气消声技术得到长足发展。为此,通过市场调研,利用CFD流体仿真软件FLUENT建立消声器实体模型,进行了数值模拟仿真分析,对＂潍拖＂R3105T3四冲程柴油机进行了性能测试试验,取得了较好的效果,为发动... 随着我国汽车工业的蓬勃兴起,发动机排气消声技术得到长足发展。为此,通过市场调研,利用CFD流体仿真软件FLUENT建立消声器实体模型,进行了数值模拟仿真分析,对＂潍拖＂R3105T3四冲程柴油机进行了性能测试试验,取得了较好的效果,为发动机排气消声技术的改进提供了借鉴。 展开更多

关键词 柴油发动机 排气消声器 计算流体动力学仿真

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农用柴油发动机冷却风扇优化设计

19

作者 李伟 《农机化研究》 北大核心 2011年第11期97-100,共4页

随着我国汽车工业的蓬勃兴起,发动机冷却风扇降噪技术也得到了长足发展。为此,通过市场调研,利用CATIA和GAMBIT软件建立了风扇实体模型,对风扇性能进行了仿真分析,通过对一汽锡柴6DL1-26E3发动机冷却风扇进行的性能测试,取得较好的效果... 随着我国汽车工业的蓬勃兴起,发动机冷却风扇降噪技术也得到了长足发展。为此,通过市场调研,利用CATIA和GAMBIT软件建立了风扇实体模型,对风扇性能进行了仿真分析,通过对一汽锡柴6DL1-26E3发动机冷却风扇进行的性能测试,取得较好的效果,为发动机冷却风扇降噪技术的改进提供了借鉴。 展开更多

关键词 柴油发动机 冷却风扇 降噪技术 计算流体动力学仿真 优化设计

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节流孔板空化特性分析 被引量：5

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作者 俞轲鑫 尚群立 吴欣 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期290-296,共7页

管道系统中的各类阀门、文丘里管、孔板等节流件,随系统工作压力和前后压差的增大,会出现气液两相流引起的空化或发生阻塞流,对系统的工作性能和安全造成严重影响。针对以不同规格孔板为代表的节流件,采用理论推导和FLUENT流体力学两相... 管道系统中的各类阀门、文丘里管、孔板等节流件,随系统工作压力和前后压差的增大,会出现气液两相流引起的空化或发生阻塞流,对系统的工作性能和安全造成严重影响。针对以不同规格孔板为代表的节流件,采用理论推导和FLUENT流体力学两相流仿真,结合实验台架所得的空化流动特征,辅以对局部空化气泡的高速微距拍摄结果,提出了斜梯三角形流量曲线以表达节流孔板阻塞流发展变化的全部过程,充分表达了阻塞流发展过程中的局限性特征和阶梯性特征。 展开更多

关键词 节流孔板 空化特性 计算流体动力学仿真 阻塞流 微距摄影

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