空气动力学

摘要： 为研究高速列车在风沙环境中运行时的空气动力学性能及冲蚀特性,基于Navier-Stokes方程和标准κ-ε方程控制模型,运用FLUENT软件中离散相模型(DPM)对沙粒进行离散化处理,对气流进行连续化处理。数值模拟了高速列车运行速度为250km/h,风速为20m/s时,高速列车在风沙环境下的表面压力、气动阻力、黏性力及冲蚀特性,采用欧拉-拉格朗日方法进行求解计算。研究结果表明:列车在高速运行时最大正压主要在分布在车头鼻翼处,受风沙影响时列车的表面压力有所增大;列车运行的速度越大或沙粒颗粒直径越大,车头冲蚀越严重;在风沙环境下行驶时,头车阻力系数增加了32%,车尾增加了25%,升力和黏性力有不同程度的减少。

摘要： 基于三维定常不可压的黏性流场N-S及k-ε双方程模型,采用计算流体动力学方法对不同风向角强侧风作用下带制动风翼板高速列车及风翼板表面时均压力分布规律、周围时均流动结构及瞬态流动结构等气动效应进行了数值模拟.初步研究结果表明:强侧风影响下,列车外围流场结构复杂多变,随着风向角在0°~180°内逐渐增大,头车首排制动风翼板前后形成的高压区和低压区、头车司机室上方形成的低压区、尾车司机室与车身连接处形成的低压区及车顶形成的低压区影响范围呈先扩大后逐渐缩小的变化趋势;同时随着风向角的逐渐增大,列车头车和尾车鼻尖处形成的高压区域影响范围逐渐变小、减弱.

摘要： 2022年3月16日,国家航天局新闻宣传中心与方太集团签订了航天技术成果转化合作意向框架协议,开展联合课题研究。双方将在空气动力学、流体力学、热能学等层面开展跨领域合作,助力航天技术在民用领域进一步深化应用的同时,也以航天技术的优势,为国产民用产品赋能,提升中国制造的竞争实力。

摘要： 为了感谢和鼓励专家、作者对我刊工作的支持,从专家评审意见、主编/副主编投票以及网站阅读量、下载量等各方面综合考虑,在2021年度发表的论文中评选出以下10篇优秀论文(排名不分先后):同时,根据专家审稿数量、质量和周期,评选出以下10名优秀审稿专家:陈建军高琪李明张宇飞吴杰徐旭岳连捷杨明智赵林赵立豪在此,我们对付出辛勤劳动的全体专家、作者表示诚挚的感谢!

摘要： 在中国的西北地区,高速列车需要在挟沙强横风环境下行驶,风沙的冲蚀会对列车的行车安全造成隐患。为了研究风沙环境下高速列车的冲蚀效应,基于空气动力学理论,使用Navier-Stokes方程、标准k-ε湍流模型(k为湍动能,ε为耗散率)对气流进行连续化假设,应用离散相模型(discrete phase model,DPM)对沙粒粒子进行离散化处理。数值模拟了不同风速、不同沙粒粒子直径、不同浓度下的高速列车冲蚀效应,采用欧拉-拉格朗日方法进行求解计算。结果表明:速度越大,反射后的粒子距离列车表面越远,偏航角越大,列车附近的粒子运动越无规则;当速度不变时,列车车头处的冲蚀率随着粒子直径的增大而增大;当粒子直径不变时,冲蚀率随着粒子浓度的增大而增大,随着速度的增大呈现先减小后增大的趋势,且最大冲蚀率是最小冲蚀率的2.8倍。

摘要： 大型客机气动噪声的控制涉及飞机适航、安全、舒适等多方面,是大型客机设计系统的关键环节之一。气动声学是建立在空气动力学和声学基础之上的一门新兴的交叉学科,一开始就是为解决航空发动机、一飞机气动噪声问题而发展起来的。气动声学风洞实验是目前最重要的气动声学研究手段。对于复杂流动的机理和规律,复杂物体噪声源的确定,减噪方法的评估、验证等问题均需要进行实验研究。

摘要： 车辆队列行驶技术作为智能交通系统中的重要组成部分,在节能减排、优化交通状态、提高行驶安全等方面具有重大意义。优化车辆队列行驶的空气动力学性能,是提高其节能减排作用的重要手段之一。文章详细总结了车辆队列行驶的空气动力学研究内容,根据影响队列空气动力学性能因素的不同,将其分为队列内部因素(车与车)和队列外部因素(车与环境),其中,队列内部因素阐述和分析了车辆造型、速度、车辆数目、间距及队列形式对整体的气动性能影响;队列外部因素阐述和分析了自然环境和道路环境对整体气动性能的影响,同时梳理了每种因素的发展与研究现状。最后总结了车辆队列行驶中空气动力学研究的关键技术和发展趋势,为将来队列行驶的推广应用提供理论基础。

摘要： 犬鼻具备以下生理功能:呼吸、发声、平衡水分、调节温度、回收眼泪和探测气味分子,是经过数亿年的自然选择和进化机会的最终结果。基于“嗅觉叠层”的机理,犬高度进化的鼻腔以独特的解剖学和生理学特征,可以在复杂的气味条件及背景下识别目标气味“感知”世界。

摘要： 空气动力学仿真在赛车翼板外流场设计中至关重要。利用ProE绘制三维赛车模型,Fluent对赛车的外流场进行空气动力学仿真。设计空气动力学套件,并对安装空气动力学套件后的赛车模型进行空气动力学仿真。对比仿真结果显示,前翼和尾翼安装后,赛车气动升力变为负值,赛车高速行驶及快速过弯性能有所提升,驾驶体验得以改善。所安装的前翼有利于侧舱气流状况的改善,提高水箱的散热性能;尾翼可有效减少湍流动能,使涡流阻力减小。

摘要： 气动技术向流动“可变、可控”的转变将促进大量新型、高性能飞行器的出现和发展是空气动力学的重要发展趋势之一.我国著名空气动力学专家庄逢甘院士曾指出“21世纪的空气动力学将首先在流动控制领域取得重大突破”.2020年美国DARPA正式启动主动流动控制飞行器研究计划CRANE项目目的是将主动流动控制作为核心技术融入飞行器设计以发展下一代革命性飞行器.主动流动控制技术适用于多种流动现象能起到推迟/提前转捩、抑制/促进流动分离、增强/减弱流动稳定性等作用从而实现航行器增升减阻和降低噪声、甚至实现飞行控制.研究主动流动控制技术与流场⁃声场⁃温度场多场演化分析其流动控制机理与特性可为未来先进飞行器设计奠定技术基础.

摘要： 仿生学是人类借鉴生物进化成果推进技术进步理论创新的一个重要源泉.座头鲸胸鳍独特的凸凹前缘可以改变胸鳍上流体的流动状态,进而展现优秀的力学特性.因此,座头鲸胸鳍仿生在流动控制及叶片增效方面有着极大的研究价值.文章通过图像处理方式获得座头鲸胸鳍外形,建立以NACA634-021翼型为截面的叶片;通过研究叶片空气动力学性能及叶片涡量分布分析凸凹前缘对叶片的影响.由于凸凹前缘产生的脱体涡,仿生叶片升力系数和升阻比优于对比模型.

摘要： 使用了CATIA建模,利用HyperMesh进行网格划分,运用Fluent进行CFD数值计算,挖掘商用车典型外部特征的变化对空气动力学特性的影响,为后续车型的开发提供理论依据.

摘要： 转子叶片的最佳对准是实现具有最大能量输出和最小振动水平（最佳耐久性）的涡轮机最佳运行的基本要求。通过使用特殊的最小间距法，可以实现最佳的整体对准，重点指出了基于空气动力学的叶片调整与优化。

摘要： 传祺GA6在时尚动感的造型风格之下,隐藏着卓越的空气动力学性能,是设计美学和工程性能相融合的新标准.本文借助GA6的空气动力学性能开发,简要说明了该性能的开发流程和性能控制各个关键阶段的主要任务,同时通过风洞试验验证表明了仿真分析和试验相结合的方法既能有效的控制性能达标,同时有利于缩短项目开发时间和成本.

摘要： 面对不断严苛的油耗法规,充分研究空气动力学性能是实现节能降耗的重要途径之一.本文以某厢式中卡车型为例,综合运用CFD仿真分析与风洞试验相结合的方法研究了不同造型导流罩、侧裙板、尾翼对整车风阻性能的影响.研究结果表明,对于厢式中型货车,合理采用气动附加装置,能够有效降低风阻.风洞试验结果与仿真结果存在一定差异,但不同气动附加装置的降风阻趋势一致.

摘要： 随着道路条件和汽车技术的发展,卡车的实用车速日益提高.由于卡车在行驶时与空气相互作用的气动阻力越来越显著,导致耗油量大幅度上升,因而卡车的气动减阻节能问题越发突出.庆铃汽车某轻卡运用最新空气动力学数值模拟技术,通过对整车风阻优化,达到降低空气阻力系数,提高燃油经济性、动力性、稳定性的目的.

摘要： 针对嗓音疾病的临床评估的检查方式,大致分为四类:嗓音主观感知评估 ，嗓音客观声学分析，空气动力学检查，声带振动的影像学检查。

摘要： 针对嗓音疾病的临床评估方式大致分为嗓音主观感知评估，声带振动形态学和影像学检查，嗓音客观声学分析，肌电图检查，空气动力学检查（相对于传统声学分析,更具特异性和临床意义）。

摘要： 过渡流区气动问题的数值模拟一直是空气动力学领域的困难.本文首先介绍了在已有N-S(Navier-Stokes)解算器和DSMC(Direct Simulation Monte Carlo)方法研究基础上,采用MPC(Mouduler Particle-Continume)耦合技术建立了N-S/DSMC耦合算法,把DSMC方法和N-S方法的应用范围拓展到近连续过渡流区.然后详述了基于国家超算无锡中心的国产十亿亿次超级计算机开展的耦合算法多级并行优化技术,并首次实现了耦合算法的众核并行.测试表明,本文的进程级优化技术取得了超线性加速比;众核级优化受制于原算法特点和系统特点没有取得预期效果,但进行了探讨和分析,为N-S/DSMC耦合算法的众核并行提供了研究和分析依据,为过渡流区高超声速气动特性数值模拟研究提供了有效的途径.

摘要： 气动外形优化设计是减小平流层飞艇气动阻力、降低推进能耗的有效手段.仿生是人类最早、最朴素的学习方式,经过漫长的自然演变和优化选择,僧帽水母获得了独特的囊体外形和水阻特性,为平流层飞艇设计提供了重要的仿生启发.区别于常规的椭球旋成体和水滴外形,本文设计了一种僧帽水母生物启发的气动外形.首先,以僧帽水母为仿生对象,通过生物观测实验和图像处理研究其形态特征并获取仿生依据;然后,针对平流层环境特性和飞行任务需求,采用"形仿"的思路设计艇囊的气动外形;最后,建立CFD(Computational Fluid Dynamics)网格模型,计算分析仿生平流层飞艇的气动特性.结果表明:典型工况下,与常规气动外形相比,仿生平流层飞艇的升阻比提高60%以上.

摘要： 一种制造用于飞行器的可折叠空气动力学结构比如机翼的方法。机翼(1)包括内部区域(1)和能够在飞行构型与地面构型之间相对于内部区域旋转的外部区域(3)。该方法包括：通过确定欧拉旋转轴线(11)的位置和取向以及确定切割面(13)来设计可折叠空气空力学结构的步骤，其中，外部区域绕该欧拉旋转轴线旋转以到达地面构型，切割面垂直于欧拉轴线并分离内部区域和外部区域；以及反复地重复该过程直到获得满足至少一个设计准则的优选切割面(13)为止。

摘要： 本发明涉及一种空气动力学装置(1)，该空气动力学装置(1)适于固定在车辆(2)下方并从车辆(2)向下延伸，靠近车辆前脸(10)。该空气动力学装置包括：一个中央扰流器(20)，该中央扰流器(20)具有前壁和从该前壁的侧端向后延伸的两个侧壁；两个侧向扰流器(40)，每个侧向扰流器具有前壁以及均从该前壁的侧端向后延伸的外侧壁和内侧壁；在该空气动力学装置的可操作位置上，每个侧向扰流器(40)的内侧壁基本面向中央扰流器(20)的相应侧壁并且形成通道(50)，该通道(50)具有大致纵向轴线并具有沿横向方向(Y)的宽度，该宽度从其前端向其后端减小，使得所述通道(50)能够渠道化引导和加速在车辆(2)下方大致纵向地从通道前端向通道后端流动的空气。本发明还涉及装备有这种空气动力学装置的车辆。

摘要： 一种方法可以执行来诊断车辆的空气动力学系统并且包括以下步骤：(a)至少部分基于空气动力学元件相对于车辆的车体的位置，经由控制器确定作用于车辆的空气动力学元件上的预期下压力；(b)至少部分基于从至少一个力传感器接收到的信号，经由控制器确定测量下压力；(c)至少部分基于预期下压力和测量下压力，经由控制器确定偏差；以及(d)至少部分基于该偏差，经由控制器控制空气动力学元件。

摘要： 本文公开了空气动力学结构以及形成空气动力学结构的方法。空气动力学结构包括：第一蒙皮区域，包括第一蒙皮边缘；以及第二蒙皮区域，包括第二蒙皮边缘。第一蒙皮区域和第二蒙皮区域相对于彼此成角度，并且限定在第一蒙皮边缘与第二蒙皮边缘之间的间隙。空气动力学结构还包括后缘结构，后缘结构在间隙内并且在第一蒙皮边缘与第二蒙皮边缘之间延伸。空气动力学结构进一步包括多个单面紧固件。多个单面紧固件的第一子组可操作地互连第一蒙皮区域与后缘结构。多个单面紧固件的第二子组可操作地互连第二蒙皮区域与后缘结构。所述方法包括形成空气动力学结构的方法。

摘要： 空气动力学元件(1)包括至少一个第一固定空气动力学部分(2)，至少一个第一固定空气动力学部分包括翼盒部分(3)，翼盒部分至少部分地被具有末端部分(7A)的板(6A)覆盖，并且一个第二空气动力学部分(13)包括具有端部(15A)的外周表面(14)和至少一个设置有肩部的固持元件(8A)，肩部与板(6A)的末端部分(7A)一起形成凹槽，外周表面(14)的端部(15A)容纳在凹槽中，使得外周表面(14)和板(6A)形成具有上升轮廓的接合部。凹槽的存在使得能够得到连续上升的接合部，有利于空气动力学元件(1)的上表面(1C)上的层流气流。

摘要： 本发明涉及一种用于制造空气动力学结构(34)的方法，所述空气动力学结构包括具有空气动力学面(F34)的第一面板(42)以及增强的第二面板(44)，其特征在于，所述制造方法包括：冲压所述第二面板(44)以获得至少一个凹凸形状部(46)的步骤，所述至少一道凹凸形状部凹入在第二面(44.2)上；以及通过将所述第一面板和第二面板(42，44)在所述凹凸形状部(46)之外彼此压靠来使所述第一面板和所述第二面板连结的步骤。本发明还涉及一种使用所述方法获得的空气动力学结构。

摘要： 本发明涉及汽车空气动力学标准模型及其自校准方法，以及空气动力学数据测试方法，所述标准模型设置有位姿、环境传感器，能够对标准模型自身的位姿和测试环境条件进行检测、并作出判断，提示测试人员修正当前标准模型和测试环境所存在得问题，确保汽车空气动力学标准模型能够在满足实验条件的基础上开展后续测试，进而保证测量结果的可靠性，降低不确定度。

摘要： 本发明涉及一种空气动力学装置(1)，该空气动力学装置(1)适于固定在车辆(2)下方并从车辆(2)向下延伸，靠近车辆前脸(10)。该空气动力学装置包括：一个中央扰流器(20)，该中央扰流器(20)具有前壁和从该前壁的侧端向后延伸的两个侧壁；两个侧向扰流器(40)，每个侧向扰流器具有前壁以及均从该前壁的侧端向后延伸的外侧壁和内侧壁；在该空气动力学装置的可操作位置上，每个侧向扰流器(40)的内侧壁基本面向中央扰流器(20)的相应侧壁并且形成通道(50)，该通道(50)具有大致纵向轴线并具有沿横向方向(Y)的宽度，该宽度从其前端向其后端减小，使得所述通道(50)能够渠道化引导和加速在车辆(2)下方大致纵向地从通道前端向通道后端流动的空气。本发明还涉及装备有这种空气动力学装置的车辆。

摘要： 一种方法可以执行来诊断车辆的空气动力学系统并且包括以下步骤：(a)至少部分基于空气动力学元件相对于车辆的车体的位置，经由控制器确定作用于车辆的空气动力学元件上的预期下压力；(b)至少部分基于从至少一个力传感器接收到的信号，经由控制器确定测量下压力；(c)至少部分基于预期下压力和测量下压力，经由控制器确定偏差；以及(d)至少部分基于该偏差，经由控制器控制空气动力学元件。

摘要： 一种制造用于飞行器的可折叠空气动力学结构比如机翼的方法。机翼(1)包括内部区域(1)和能够在飞行构型与地面构型之间相对于内部区域旋转的外部区域(3)。该方法包括：通过确定欧拉旋转轴线(11)的位置和取向以及确定切割面(13)来设计可折叠空气空力学结构的步骤，其中，外部区域绕该欧拉旋转轴线旋转以到达地面构型，切割面垂直于欧拉轴线并分离内部区域和外部区域；以及反复地重复该过程直到获得满足至少一个设计准则的优选切割面(13)为止。