尼龙有结节菱形网片的水动力系数

为了提高网片水动力系数的计算精度,本文通过动水槽实验对5种网片的水动力学性能进行测试。测试的参数包括水流对网片的冲角、流速、网片的水平缩结系数ET等,网片的水动力学升力系数CL、阻力系数Cd、升阻系数比K等。结果表明:(1)当雷诺数Re小于1 500,冲角小于45°时,阻力系数呈现先增后减的趋势;而冲角大于45°时,阻力系数呈减小的趋势。雷诺数Re大于2 800时,阻力系数基本趋于稳定。(2)升阻系数比K最大值出现在20°附近;在30°~90°之间,K值呈减小趋势;(3)升阻力系数随d/a的增大先增大后减小;(4)升阻力系数随线面积系数的增大而减小;(5)通过多元非线性拟合得出升阻力系数的经验公式,拟合度较好。本实验经验公式为拖网阻力的计算提供了依据。     

并联式TBCC发动机排气系统性能数值模拟

针对一个并联式涡轮基组合循环(Turbine Based Combined Cycle, TBCC)发动机排气系统的气动方案,对其在整个飞行包线范围内典型工作点上的流场进行了数值模拟研究,获得了飞行包线范围内排气系统相应的推力系数、升力、俯仰力矩随飞行马赫数的变化关系。计算结果显示,在整个飞行包线范围内,排气系统的轴向推力系数随着飞行马赫数先减小后增大,在跨声速飞行时降到最低 Ma=0.9,涡喷不加力时为0.562,加力时0.662),在设计点附近达到最大;升力和俯仰力矩性能在亚声速及跨声速飞行时较差,在超声速飞行时随着飞行马赫数增加逐渐好转。表明排气系统在跨声速飞行范围内工作时应采取措施以改善其性能。      

仿生鱿鱼俯仰姿态下水动力学数值模拟

鱿鱼作为海洋高等软体动物,其软体特征与腕部特点为其机动性奠定了基础。为研究仿生鱿鱼软体触腕在不同俯仰角度下的弯曲特性,选择茎柔鱼(Dosidicus gigas)为仿生对象,建立仿生鱿鱼不同俯仰角度下的简化三维模型,并根据不同俯仰角度假设触腕不同弯曲特性。根据三维简化模型,采用数值模拟方法,分析比较仿生鱿鱼在不同俯仰姿态下与触腕弯曲下的水动力特性。研究认为:仿生鱿鱼采用软体触腕协调游动时,为其俯仰姿态的完成提供了有利的转矩,俯仰角最大为45°时其力矩系数达到-0.001 7,更有利于其高速游动时俯仰姿态的调整与游动方向的改变;仿生鱿鱼在完成俯仰姿态时可以通过改变腕部的弯曲程度,更及时高效地调整姿态与改变游动方向,且所需能耗较小。研究结果对仿生鱿鱼软体触腕的控制提供了依据与参考,同时为研究其高机动性游动行为与材料的选取奠定了基础。     

管道悬索跨越绕流特性及三分力系数变化规律

为了准确获取管道悬索跨越结构的气动参数,建立油气管道悬索跨越典型主梁断面数值风洞模型,并选取SST k-ε模型作为数值风洞湍流模型。数值风洞获取的绕流压力场分布显示,管道上、下表面的负压区较为明显,最大的正压区出现在管道的迎风侧面,位于入流方向的桁架梁迎风面和背风面的压力差最为明显;绕流速度场分布显示,管道和桁架梁对风速的阻挡效果明显,且管道、迎风侧栏杆、桁架梁均产生明显的流动分离和漩涡脱落现象,结合绕流场均方根压力可知,入流侧桁架最易发生涡振。通过对-3°、0°、3°风攻角下不同管径和不同主梁宽度的三分力系数分析,结果表明:主梁宽度对阻力系数和升力系数的影响较小,-3°风攻角下扭转系数随主梁宽度增加而减小;管径对三分力系数有决定性影响,随管径增大,阻力系数逐渐增大,而升力系数和扭转系数逐渐减小。研究结果可为悬索跨越桥面结构设计以及管道布置方式提供抗风方面的数据支持。(图14,表1,参22)     

网板周围流态的可视化研究进展

对网板的研究目前主要集中于网板流体力学方面,而对网板周围流态的研究甚少。实现网板周围流态的可视化,不仅有利于为网板的性能优化提供借鉴,也可为计算机数值模拟结果进行验证。本研究中,综合采用线条法和氢气泡发生法对3种不同类型网板可视化的相关研究,分析了矩形平面网板、立体曲面网板和双翼型网板模型周围水流的流态分布,解析了流态分布与网板升力特性的关系,并对中国在网板研究中所存在的问题和今后的可实施性发展提出一些建议。     

利用帆布提高拖网扩张性能的比较试验

帆布在与水流形成一定冲角时，具有水动力扩张性能，利用这一特性，帆布已被广泛应用于我国的海洋渔业中，如帆张网、海锚等。波兰在80年代开始对帆布扩张性能进行测试，目前已在大型的拖网渔具上广泛应用，但在我国大型拖网上，迄今尚未应用。我国大型的中层拖网在1985年至1988年间一直没有装浮子，网日垂直扩张主要依靠重锤和下手纲使之向下方展开，而拖网网具的试验结果表明，浮力明显地影响网口的垂直高度（王文硕1994）。在中层拖网中，浮力类似于底拖网，其作用有利于扩大网口垂直扩张。在其他条件相同时，浮力配备越大，网口垂直扩张…     

利用帆布提高拖网扩张性能的比较试验

帆布在与水流形成一定冲角时,具有水动力扩张性能,利用这一特性,帆布已被广泛应用于我国的海洋渔业中,如帆张网、海锚等。波兰在80年代开始对帆布扩张性能进行测试,目前已在大型的拖网渔具上广泛应用,但在我国大型拖网上,迄今尚未应用。我国大型的中层拖网在1985年至1988年间一直没有装浮子,网日垂直扩张主要依靠重锤和下手纲使之向下方展开,而拖网网具的试验结果表明,浮力明显地影响网口的垂直高度（王文硕1994）。在中层拖网中,浮力类似于底拖网,其作用有利于扩大网口垂直扩张。在其他条件相同时,浮力配备越大,网口垂直扩张…     

渔具的沉降性能及数值模拟研究进展

灯光罩网是近年在南海迅速发展的一种新型渔具,沉降性能及网具作业时所具有的形状是影响灯光罩 网渔获效率的重要因素,总结了下纲载荷网衣材料缩结系数及海流各因素对渔具沉降性能的影响,目脚水动力特 性与水动力系数研究和网渔具运动数学模型的建立方法分析了延绳钓网片及围网近年在数值模拟方面的研究方 法与成果针对灯光罩网特点提出利用弗里德曼CN90 公式和松田皎建立的C0公式,以及田内公式中任意冲角平面网 片阻力系数,借助曲面积分的方法建立灯光罩网阻力计算公式。数值模拟中为了获得更大的求解时间步长建议尝试 网格矩阵及分散算法进行各质量点模型求解。     

甘蔗健康种苗半自动种植机开沟器的设计

开沟器是甘蔗健康种苗半自动种植机的关键部件之一。通过对现有开沟器结构和工作原理进行对比,分析了存在的主要问题,创新设计了一种种肥隔离式开沟器,蔗种与肥料相互分离,适应宽深沟种植需要,对其主要结构参数进行了理论分析,确定各最佳结构参数分别为入土角α=37°、前部张角ν=40°、侧挡土板外倾角λ=10°、幅宽l=40cm。通过ANSYS Workbench仿真分析可知其前部尖端变形量最大,但变形量相对较小,变形不明显,其影响可以忽略,试验效果达到设计要求,为后续进一步优化设计甘蔗健康种苗半自动种植机提供理论依据和基础条件。     

基于Fluent的文丘里管结构参数对吸肥性能的影响

为优化文丘里施肥器设计,研究了渐缩角α、渐扩角β和喉管直径d等结构参数对文丘里施肥器吸肥性能的影响。基于流体的连续方程、Navier-stokes方程和标准k-ε湍流模型,通过改变渐缩角α、渐扩角β和喉管直径d等文丘里管结构参数的值,采用有限元分析软件Fluent进行数值模拟,根据总流量和吸肥浓度的数值,发现α=25°、β=7°、7 mm≤d≤11 mm时吸肥性能最佳;利用分析软件Matlab对模拟得到的数据进行拟合,得到了单个参数与总流量和吸肥浓度的函数关系,以及渐缩角α、渐扩角β和喉管直径d与文丘里施肥器总流量和吸肥浓度之间的综合函数关系式,通过分析综合函数关系式,得到了各个参数对总流量及吸肥浓度影响的百分比,得出喉管直径d对支管流量、吸肥性能的影响最显著,渐缩角α的影响最小的结论。