气动阻力

摘要： 目的探讨不同编队位置对核心运动员气动阻力的影响以及与单人竞走情况相比的气动减阻效果,并量化评估不同编队策略对竞走成绩的影响。方法选取由不同国家队竞走运动员人数组成的编队模拟不同竞走场景,通过风洞试验获取不同编队位置核心运动员的气动阻力。风洞试验内容包括核心运动员单人测试、双人编队测试、3人编队测试、4人编队测试。结果与单人竞走情况相比,双人编队中核心运动员位于辅助运动员的正后方时气动阻力减小最为明显,减阻率可达64.9%,此编队站位为相对最佳双人编队;3人编队中核心运动员位于其他2名辅助运动员沿着运动方向连线的中间时气动阻力减小最为明显,减阻率可达79.9%,此编队站位为相对最佳3人编队;4人编队中核心运动员位于其他3名辅助运动员组成的V型编队的正后方时气动阻力减小最为明显,减阻率可达83.8%,此编队站位为相对最佳4人编队。在50 km竞走比赛中,与单人竞走成绩相比,若采用相对最佳双人编队策略,比赛成绩将至少提升约3.89%;若采用相对最佳3人编队策略,比赛成绩将至少提升约4.79%;若采用相对最佳4人编队策略,比赛成绩将至少提升约5.03%。结论不同编队位置下竞走项目核心运动员的气动减阻效应存在一定差异,研究不同编队的气动减阻效应能为减小核心运动员气动阻力、优化能量分配、改进团队协作策略、提高运动成绩提供重要的科学指导。

摘要： 为探究列车底部转向架区域结构对列车底部流场以及列车气动性能的影响,本文采用SST k-ω湍流模型对不同简化程度转向架、雷诺数Re=2.25×10^(6)下的三车编组高速列车周围流场进行仿真分析,并结合风洞试验结果验证数值方法的正确性。分析结果表明:与原始带转向架的列车模型相比,移除转向架并光顺列车车身的简化模型,可实现列车减阻38.2%;将转向架区域进行全包裹并光顺风挡区域,列车气动阻力减少30.3%;而当移除转向架并保留转向架腔外形时,列车气动阻力不减反增10.2%。因此,在进行高速列车气动外形减阻设计时,可考虑封闭转向架腔的方式,实现列车整车气动减阻。

摘要： 为了研究不同汽车尾部的形状对尾流结构和气动阻力的影响,以35°Ahmed汽车模型为对象,在其车尾斜面上边线a与车尾斜面下底边b处,分别采用不同半径圆角进行过渡处理,应用数值模拟探讨了圆角半径对减阻效果的影响。结果表明:与初始模型相比,采用适当圆角过渡方案的模型明显改善了尾流结构,控制了尾部的流动分离,减少了车体的压差阻力,减阻效果最高为6.4%。

摘要： 为研究川藏铁路温度与气压条件变化对动车组隧道气动阻力的影响,通过调研川藏铁路雅安至林芝段各站点气象数据,建立了川藏铁路特殊高原气象条件下动车组列车隧道气动阻力的计算模型,分析了川藏铁路沿线气压与温度变化对动车组隧道气动阻力的影响.研究结果表明:动车组列车的隧道气动阻力与线路环境的气压、温度密切相关;环境气压越低,隧道气动阻力越小,环境温度越低,隧道气动阻力越大;与平原地区的气象环境相比,川藏铁路沿线气压变化对动车组列车隧道运行阻力的影响能达到30%左右,温度变化对动车组隧道运行阻力的影响在10%左右.

摘要： 以国内某款SUV车型的汽车外后视镜作为研究对象,对后视镜进行形貌变形分析,提出基于试验设计的优化方法.对三维模型进行有限元网格无关性验证,通过仿真计算得到该车型初始造型的整车风阻系数C;和后视镜表面压力云图.选取后视镜上半部分形貌变形区域上与面网格贴合的控制点作为设计变量,利用均匀拉丁超立方选点方式对变形网格样本点抽样,通过STAR-CCM+软件进行整车气动阻力分析.并相比初始模型,得到最佳减阻方案在整车风阻系数和后视镜表面压力方面都有下降.最后,通过整车风洞试验对优化方案进行实验验证.

摘要： 以180~300 km超低轨卫星为研究对象,采用自由分子流模拟方法中可准确模拟三维复杂外形的直接模拟蒙特卡洛(DSMC)法研究了典型外形的气动阻力特性.通过不同速度率条件下圆球和平板的理论阻力系数及不同速度率下70°钝体外形的气动实验数据与DSMC计算结果的比较,验证了三维DSMC方法对外形和网格的适应性.针对几类典型的卫星外形的阻力特性进行了计算比较,得出压差阻力、剪切阻力、总阻力及无量纲阻力系数随高度和外形的变化特性.超低轨卫星通过外形的优化设计可降低阻力约10%,能够有效改善其在轨运行特性,且可降低对卫星自身相关系统的设计需求.

摘要： 为研究受电弓下沉对其气动行为和声学行为的影响,建立了考虑安装平台的高速受电弓计算模型,基于计算流体力学和声学类比理论,对受电弓的气动和声学行为展开数值模拟。受电弓下沉高度分别设为100、200、300、400和500 mm,通过风洞试验验证了数值计算方法的合理性。仿真结果表明:随着受电弓安装平台下沉高度的增大,绝缘子和底架迎风面正压减小,受电弓气动阻力减小;安装平台气动阻力先增大后减小,通过优化腔体过渡倾角可显著减小安装平台所产生的气动阻力;当安装平台下沉高度为300 mm、腔体倾角为30°时,受电弓开口、闭口运行时其气动阻力分别减小2.0%、1.8%,整车阻力分别减小1.4%和1.1%;受电弓气动噪声具有明显的主频特性,主要频率约为330 Hz,能量主要集中在400~2500 Hz范围内;安装平台下沉后,绝缘子和底架周围流体流速减小,绝缘子和底座的表面声功率显著降低;安装平台下沉300 mm时,受电弓远场气动噪声最大声压级减小2.02 dBA,平均声压级减小1.31 dBA;受电弓下沉可改善其气动和声学性能。

摘要： 基于CFD仿真分析方法搭建了整车风阻仿真模型,对某MPV车型进行了整车气动阻力研究。为了实现整车低风阻的设计目标,需对MPV车型的车身外造型、前进气格栅、机舱前端导流板、车身底部护板、后轮马蹄、车身尾部导风刃等附件进行空气动力学仿真分析,寻求最优风阻方案。根据仿真优化后的风阻方案按1∶1比例制作MPV车型样车模型进行空气动力学风洞试验,风洞试验测试数据表明:采用CFD仿真分析结果与试验测试数据的误差仅为3.1%,在工程实践误差允许范围之内;通过运用CFD仿真分析方法对多套降阻的方案进行多次仿真优化分析,得到降阻方案的最优组合;按最优的降阻方案制作一辆样车,仅进行一次风洞试验就通过试验验收;通过仿真优化与试验验证的开发方式,验证了CFD仿真结果与试验数据高度吻合;因此运用CFD仿真分析优化方法在车型开发阶段指导整车外造型、空气动力学套件进行设计开发可减少样车、样件设计、试制及试验验证次数,将大幅缩短整车设计开发验证周期,节约大量整车研发费用。

摘要： 因高层建筑结构具有自振周期较长、阻尼低以及沿高度分布质量较轻的特点,风荷载往往成为高层建筑设计的主要控制荷载,而高层建筑的外形对结构的抗风性能影响显著,为研究不同横截面高层建筑的气动特性,采用数值模拟方法,对六种不同截面(方形、矩形及10%修正率的削角、凹角截面)的气动特性进行了全风向下数值模拟计算,分析比较了不同截面的风压系数、气动力系数以及斯托罗哈数等参数。结果表明:削角、凹角截面可以有效减小气动阻力,其中,削角截面减阻效果最为明显,在小风向角下阻力可以最大减小30%。但是,削角、凹角截面的角点上风压系数变化剧烈,其中最大可达到未修正截面的14倍之多,且相比于未修正截面,削角、凹角截面风压系数受紊流度影响较大。

摘要： 6G发展再迎里程碑中国移动在2020年《2030+网络架构展望》白皮书的基础上,对6G网络架构的发展驱动因素、设计理念、总体设计、系统设计、组网设计等内容的进一步丰富。新一批复兴号智能动车组单列车年均节电约180万度新一批复兴号智能动车组列车车头采用“鹰隼”仿生学设计,整车气动阻力降低了7.9%,节约能耗10%,配合轻量化车体和整体节能技术,单列车年均节电约180万度。

摘要： 重载卡车以队列方式行驶是未来智能/无人交通系统发展的一个重要环节,对缓解交通压力有着积极作用.队列行驶还能有效降低队列中后车的气动阻力,获得节油减排的正收益.从行程安全的角度出发,队列行驶过程中应保持稳定的行车间距,尽可能减少刹车、加速的次数,而气动阻力的脉动特性直接影响着行车间距的保持.在多车串列行驶环境下,后车处于前车的非定常尾流中,是一类典型的尾流-边界层干扰问题,阻力脉动必然与单车行程有较大差异.因此,研究重载卡车串列行驶中气动阻力脉动特性及其受行车间距、行程速度的影响,对于队列行驶的自动驾驶系统设计和行车安全规范建立均具有重要意义.

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： 为研究汽车行李架横杆的气动特性,本文对三款常见的行李架横杆的绕流机理、气动阻力及风噪特性进行了数值模拟,应用正交试验设计,Kriging近似模型和NSGA-Ⅱ算法,对流线型行李架的截面形状进行了优化设计,并基于涡街机制的思想探究降低对称型行李架横杆所产生气动噪声的被动控制方法.研究结果表明:流线型行李架能够有效降低噪声;优化后横杆所产生的气动阻力降低3.89％,声压级最大降幅高达3dB;在行李架横杆下表面合理地添加"鼓包"能够达到降低噪声的目的.

摘要： 随着重型商用车燃料消耗量限值要求的不断提高,重型商用车节能降耗势在必行.商用车减阻是实现降油耗的一种重要方式,本文以某驾驶室平台为研究对象,利用CFD(Computational Fluid Dynamics)分析方法,研究导流罩匹配该款驾驶室厢式货车的适配条件,分析其在匹配常见的三种货箱形式时的流动机理,计算得出整车气动阻力.研究结果表明,货厢与驾驶室高度差超过300mm,建议增加导流罩;在空载条件下,无导流罩的普通栏板整车阻力系数小于加装导流罩工况;集装箱整车与义乌箱整车需增加导流罩,以降低风阻.

摘要： 针对某SUV车型采用前处理软件划分网格、Star—ccm+进行外气动阻力值数值模拟的方法,得到不同空气幕的若干Cd值样本.选取有效Cd值样本范围采用优化软件中DOE的Latin Hypercube试验设计方法和RBF model,最终得到最优解,达到减阻效果.结果表明,此SUV不同空气幕的后开口大小对风阻系数的影响曲线呈现二次曲线的形式,存在最小值.后开口长180mm,宽10.5mm至11.5mm之间,其风阻系数为0.316,较原车型风阻值降低了1.8％.

摘要： 大型商用车(如客车)的基本结构大致为钝体,在高速状态下会产生较高的气动阻力与气动升力,其中,尾流结构对气动阻力的贡献较大,底部压力分布对气动升力的影响较大.本文采用CFD仿真方法,首先研究客车在不同扩散器入、出口角度下的空气动力特性,并根据仿真结果确定一个最优入、出口角度.之后,以该角度为常量,选择2,3,4通道数为扩散器通道变量,研究多通道扩散器对整车气动阻力的影响.研究结果表明,合理的扩散器入、出口角度能改善客车的底部压力分布与尾流结构,使得下压力最大增加38.2％.另外,在扩散器角度一定的情况下,不同数量的扩散器通道对阻力系数和升力系数的影响各有不同,但由于车身底部平滑且离地间隙较大,其影响较小.

摘要： 采用计算流体力学方法对某实车模型进行仿真计算,并以汽车前保、后保、车灯等塑性部件为优化对象进行减阻优化研究.计算结果表明,各区域优化方案均有减阻效果,其中优化离去角后气动阻力减少2.84％,后保侧面导流设计优化减阻2.7％.

摘要： 车轮周围的流场非常复杂,车轮附近流动的控制与流场的改变对整车气动特性有重要影响.本文应用数值模拟的方法探究车轮扰流板相对于车轮前后的安装位置对气动阻力系数的影响,建立三组模型进行对比车轮处流动特性及整车气动阻力的变化,得出最小减阻效果的方案.研究发现,车轮扰流板位于车轮前侧的方案效果更佳,能够有效地减少车轮两侧气流的分离,缩小尾部涡流区域,降低了整车气动阻力.利用正交试验对车轮扰流板的尺寸进行参数化设计,建立Kriging近似模拟模型,通过自适应模拟退火法全局寻优设计得到最优尺寸.

摘要： 本文开始简单地介绍了风洞自由飞实验技术的特点和优点,随后着重介绍了风洞自由飞实验技术在新领域上应用的若干方向,主要有:(1)风洞自由飞模拟级间分离助推器剩余推力试验;(2)风洞自由飞模拟动能棒战斗部抛撒实验;(3)风洞自由飞测量飞行器气动阻力(或轴向力)实验;(4)风洞自由飞实验模拟飞行器控制面动作后瞬态气动力.最后对风洞自由飞实验手段在飞行器早期研制阶段的重要性作了展望.

摘要： 本文以A飞机型号风洞试验为基础,研究双腹鳍在飞机设计中的减阻作用.分析结果表明,对于后体上翘飞机来说,合理设计双腹鳍可以有效改善机身尾段的流场特性,从而降低飞机阻力提高飞行性能.国外,双腹鳍的整流减阻作用在型号中有成功应用,美国C17飞机采用双腹鳍使全机巡航阻力降低约3%.国内,对双腹鳍的整流减阻作用缺少必要的研究.本文旨在通过具体型号研制经验,提出双腹鳍在后体上翘飞机中减阻设计方案,从而能在更多的型号设计中被考虑、应用、发展.

摘要： 本发明公开的用于线状细长结构顺流向三维风荷载评估的阻力气动导纳识别方法及系统，该方法首先建立两波数抖振阻力谱数理模型、一波数抖振阻力谱数理模型；然后根据格栅紊流场中各向同性紊流谱模型得到一波数、两波数纵向紊流功率谱以及横向相干函数；通过节段模型测压法得到线状细长钝体断面顺流向任意片条上的抖振阻力点谱，并利用试验结果拟合待拟合参数；基于两波数抖振阻力谱数理模型，得出广义一波数和二维阻力气动导纳的数值解；最后构建二维阻力气动导纳经验模型和待拟合参数，识别两波数阻力气动导纳，该方法能够深入描述紊流的三维效应，尤其是对于矩形高耸建筑或者其他类型的线状细长结构的顺流向风荷载评估方法提供了理论依据。

摘要： 本发明一种气动自稳定微纳卫星阻力帆离轨装置及方法，属于航天技术领域；包括外壳、展开机构、双稳态复合材料支撑臂和帆膜；所述外壳通过熔断式解锁装置控制闭合和展开状态；所述展开机构通过减速电机驱动齿轮传动，控制双稳态复合材料支撑臂的卷曲和展开状态，进而将所述帆膜打开；四个所述帆膜展开后构型为倒金字塔型，帆膜的后掠角为20°至70°，解决了平面构型阻力帆装置不具有气动自稳定性的问题，使得展开帆面与卫星速度方向自动保持垂直，不需要卫星在离轨期间提供额外的姿态控制操作，有效降低了对所搭载卫星的要求。

摘要： 本发明公开了一种用于超声速弹箭快速减速的阻力板及其气动设计方法。使用本发明能够在有效增加阻力的同时，对全弹的其他气动参数以及操纵性能影响较小。本发明将多块阻力板沿周向安装在弹体头部的末端，收拢状态时，阻力板贴合在弹体头部外表面，展开时，沿弹体法向展开，呈花瓣状。本发明提出的阻力板方案一方面可以满足大幅度提高阻力的要求，另一方面不破坏弹上控制部件，由于张开后的阻力板对全弹气动性能的影响主要在于增大阻力，对其他气动参数影响较小，可以满足精确制导的要求，有效地克服了现有技术方案的缺陷。

摘要： 本申请属于航空发动机领域，特别涉及一种考虑后体阻力的喷管气动型面设计方法。获取预设状态点下多个喷管内型面方案，并获取每个喷管内型面方案下对应的喷管喉道面积(A8)；基于喷管喉道面积(A8)，列举喷管出口面积(A9)与喷管喉道面积(A8)的面积比Ar(A9/A8)；基于面积比Ar(A9/A8)，分别建立后体阻力与面积比Ar(A9/A8)的第一关系式、发动机净推力与面积比Ar(A9/A8)的第二关系式；之后建立每个喷管内型面方案的安装推力与面积比Ar(A9/A8)的第三关系式；通过多个喷管内型面方案对应的所述第三关系式，按预设要求的安装推力确定喷管内型面方案以及对应的面积比Ar(A9/A8)，从而建立考虑后体阻力的喷管气动型面设计方法。

摘要： 本发明公开了一种气动升力和气动阻力系数联合测量方法，包括如下步骤：步骤100：建立用于动模型实验的模型装置；步骤200：在模型装置上设置数据采集模块，并称量模型装置与数据采集模块形成的整体的实验模型的重量，重量记为mm；步骤300：将实验模型在动模型实验装置上完成不同速度区域的实验，并得到多次有效的实验值；步骤400：基于数据采集模块获得的实验模型的多个加速度值和垂向力值，并经过数据处理和计算依次获得实验模型在动模型实验过程中的气动升力系数和气动阻力系数。本发明中进行的气动模型实验不仅能够实现气动升力和气动阻力系数的联合测量，还可以完成许多风洞试验无法完成的实验。

摘要： 本发明公开了一种直升机机身表面凸出物气动阻力计算方法，该方法首先根据来流方向前方气流是否被阻拦的情况，将直升机机身表面凸出物进行分类，之后分别对没有阻拦、部分阻拦和完全阻拦的机身表面凸出物进行评估和计算阻力，最后计算相加得到加装凸出物之后的全机机身阻力。本发明可以比较快速地评估得到直升机机身表面凸出物的阻力和直升机加装表面凸出物之后的总阻力，从而加快直升机的研发进度、降低直升机的研制成本。

摘要： 本发明涉及一种基于解耦的气动阻力和机械阻力确定列车运行阻力的方法，包括步骤：基于预先构建的列车空气动力仿真模型对列车在不同车速下的运行状态进行仿真，得到列车气动阻力与车速的关系；分别对至少一个转向架在至少一种配重状态下进行惰行试验，得到列车全车机械阻力与车速的关系；其中，至少一种配重状态包括：对应于列车空载状态的第一配重状态；对气动阻力和全车机械阻力进行整合，得到列车运行阻力与车速的关系。本发明无需开展实车试验即可得到列车运行阻力与车速的关系，极大节省了试验成本，且能相应结果反馈到列车的设计过程中，为列车的设计提供有力理论依据。相应的，本发明还基于上述方法提供了一种确定列车运行阻力的系统。

摘要： 本发明公开了一种气动升力和气动阻力系数联合测量方法，包括如下步骤：步骤100：建立用于动模型实验的模型装置；步骤200：在模型装置上设置数据采集模块，并称量模型装置与数据采集模块形成的整体的实验模型的重量，重量记为mm；步骤300：将实验模型在动模型实验装置上完成不同速度区域的实验，并得到多次有效的实验值；步骤400：基于数据采集模块获得的实验模型的多个加速度值和垂向力值，并经过数据处理和计算依次获得实验模型在动模型实验过程中的气动升力系数和气动阻力系数。本发明中进行的气动模型实验不仅能够实现气动升力和气动阻力系数的联合测量，还可以完成许多风洞试验无法完成的实验。

摘要： 本发明基于有限体积法（FVM），对关门过程中车门的运动进行了仿真，主要涉及汽车领域关门力的评价。根据汽车的关门特性，利用流体分析软件，建立关门初始状态的边界模型，以实现基于瞬态运动的汽车气动阻力分析。在建模过程中，根据试验数据以及门的运动轨迹，给门总成赋予初始条件。在车门的瞬态运动分析过程中，根据侧拉门以及对开门的不同，施加不同的约束，对开门主要约束铰链的转动，侧拉门则按照运动轨迹来施加约束。给门总成赋予初始角速度及线速度。分析过程不考虑密封胶条的变形。

摘要： 本申请公开了一种降低前后车气动阻力的方法和前后车系统，所述降低前后车气动阻力的方法包括以下步骤：行驶参数获取步骤；综合气动阻力获取步骤；矩阵数据库建立步骤；前后车间距优化步骤；以及，前后车间距调整步骤。该降低前后车气动阻力的方法，能够实时根据行驶参数和综合气动阻力建立矩阵数据库，进而能够在行驶过程中可以从矩阵数据库中获取综合气动阻力较小的前后车优化间距，进而调整前后车间距以使前后处的综合气动阻力较小，从而达到综合减小前后车气动阻力、降低前后车的能耗，最终达到提升前后车系统经济性的目的。