一种货车尾部的飞翔导流罩仿真设计
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整流罩保温仓体的流体力学模拟在涡轮机等高速旋转设备中,整流罩是一个具有重要作用的部件。
其作用是使进气口处产生的旋涡减弱或消除,降低起作用储气机的进气噪音和整流效率提高。
由于整流罩位于高温高压下,需要对其进行保温处理。
因此,本文将探讨整流罩保温仓体的流体力学模拟方法。
一、整流罩保温仓体的设计整流罩的保温设计需要考虑到保温材料的热传导系数、保温层厚度以及保温层面积等因素。
以一种简单的整流罩为例,其外形为圆环形状,内径为0.6m,外径为1m,高度为1.5m。
在进行保温设计时,需要考虑整流罩内部的流动情况,以保证保温效果和整流效率。
二、保温材料的选择在保温材料的选择方面,首先需要考虑保温材料的热传导系数。
一般来说,热传导系数越小,保温效果越好。
针对整流罩的保温需要,常用的保温材料有聚苯板、泡沫玻璃、硅酸钙板等。
这些材料具有较小的热传导系数和较高的保温效果,能够有效地降低整流罩内部温度,提高整流效率。
三、流场模拟针对整流罩保温仓体的流体力学模拟,需要首先对整流罩内部的流动情况进行分析。
采用计算流体力学(CFD)方法可以对整流罩内部的流动进行模拟。
考虑整流罩的对称性,采用周期性边界条件进行计算。
采用标准k-ε湍流模型和离散相模型可以很好地模拟整流罩内部的流动。
四、模拟结果分析通过流体力学模拟,可以得到整流罩内部的流场分布和保温效果。
通过分析流场分布,可以优化整流罩的结构,提高整流效率。
同时,通过对保温效果的分析,可以选择更合适的保温材料和保温层厚度,降低整流罩内部温度,提高整流效率。
综上所述,对于整流罩保温仓体的流体力学模拟,需要结合整流罩的设计和保温要求进行分析。
通过流场模拟和模拟结果分析,可以得到更佳的整流效果和保温效果。
高速动车组受电弓导流罩优化设计[摘要]高速动车组在高速运行时,空气阻力增大,气动噪声问题也日益突出。
在受电弓区域引入导流罩,可有效的降低受电弓区域绝缘子等设备产生的气动噪声,但空气阻力也相应增大。
为了避免增加导流罩所带来的阻力增大,对受电弓导流罩的迎风面进行优化设计,导流罩外形为流线型曲面,纵向剖面为抛物线型。
应用Fluent 对两种不同外形导流罩的外流场和气动噪声进行数值模拟和分析。
计算结果表明,前部为抛物线拉伸曲面,并在侧前部做圆滑过渡处理的受电弓导流罩对列车运行阻力影响较小。
【关键词】动车组;导流罩;气动噪声;数值模拟;Fluent引言高速动车组在高速运行时,噪声问题也日益突出,既影响乘客乘车的舒适性,又影响周围居民的正常生活。
集电部的空气动力噪声增长迅速,远高于其他噪声增长幅度,这是因为空气动力噪声与速度的6次方成正比,而其他噪声与速度的2次方或3次方成正比[1]。
在受电弓区域引入导流罩,可有效的降低受电弓区域绝缘子等设备产生的气动噪声,但空气阻力也相应增大。
因此,为了避免增加导流罩所带来的阻力增大,对受电弓导流罩的迎风面进行优化设计十分必要。
1、导流罩的设计高速动车组的集电部由受电弓、高压互感器、绝缘子等电器设备组成。
日本对集电部气动噪声的抑制措施主要有下面四种:在车顶引入导流罩,它由围绕受电弓的几块遮护板组成,主要起两个作用:既是一个降低集电部周围气流速度的挡风罩,又是一个阻挡集电部噪声扩散的声音屏障[2];导流罩的前倾角越小、引导面的长度越长、前倾面与引导面的导圆半径越大时,导流罩的表面总声功率与阻力系数越小。
在对高速列车集电部的导流罩进行设计时,优先考虑这样的导流罩,不仅能对集电部起到一定的降噪作用,而且它本身的噪声也比较小[3]。
受电弓滑板部位升弓状态位置较高,要想有效避开气流,需增加导流罩的高度,能有效的降低噪音的产生,但会对列车的运行带来较大的阻力,并且导流罩高度增加,重量也会随之变大,影响车辆轴重的要求。
10.16638/ki.1671-7988.2020.03.008某新能源厢式货车导流罩外流场对比分析*胡志雯,吴庆捷*,刘欣成,金显哲,周亮,何周光,罗旭(南昌航空大学航空制造工程学院,江西南昌330069)摘要:为了获取某厢式货车加装导流罩前后的外流场特性,基于RNG k-ε模型并且对整车模型简化处理,获取了整车的速度矢量图、静压图和流线图,由分析结果可知,当未加装导流罩时,车厢的正面压力约为500Pa,其风阻系数为0.685。
当加装导流罩时,导流罩的正面压力约为200Pa,其风阻系数为0. 559,降低了22.4%,改善效果较明显。
关键词:导流罩;外流场;风阻;改进中图分类号:U272 文献标识码:A 文章编号:1671-7988(2020)03-21-03Comparative Analysis of Outflow Field of Van Guide Cowl*Hu Zhiwen, Wu Qingjie*, Liu Xincheng, Jin Xianzhe, Zhou Liang, He Zhouguang, Luo Xu ( Nanchang Hangkong University, School Of Aeronautical Manufacturing Engineering, Jiangxi Nanchang 330069 ) Abstract: Aiming at obtaining the outflow field characteristics of a van loading guide cowl, the speed vector diagram, static pressure diagram and flow diagram of the vehicle were obtaining based on RNG k-ε model and simplificating vehicle model. The analysis results showed that the positive pressure of carriages was about 500Pa, the wind resistance coefficient was 0.685 when unloaded guide cowl.And the positive pressure of guide cowl was about 500Pa, and the wind resistance coefficient was 0.559 when loaded guide cowl, so the effect of improvement was obvious.Keywords: Guide cowl; Outflow field; Wind resistance; ImprovementCLC NO.: U272 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2020)03-21-03引言导流罩[1-3]是提高厢式货车运输效率、减少柴油消耗的主要部件,其将周围空气引导向高处流动,极大地提升了车厢前档的流线性指标和驾驶室与货厢之间空隙处空气的断续现象,尽量减少空气涡流,提高了厢式货车的燃料经济性。
装 备 环 境 工 程第20卷 第11期·8·EQUIPMENT ENVIRONMENTAL ENGINEERING 2023年11月收稿日期:2023-06-02;修订日期:2023-10-08 Received :2023-06-02;Revised :2023-10-08引文格式:柏绍波, 魏宁波, 姚新涛, 等. 空气作用张开式尾翼设计及仿真[J]. 装备环境工程, 2023, 20(11): 8-13.BAI Shao-bo, WEI Ning-bo, YAO Xin-tao, et al. Design and Simulation of an Air-acting Open Tail Fin [J]. Equipment Environmental Engineer-ing, 2023, 20(11): 8-13.空气作用张开式尾翼设计及仿真柏绍波,魏宁波,姚新涛,李志飞,刘欢,王成(西北机电工程研究所,陕西 咸阳 712099)摘要:目的 适配发射过程无火药气体且弹丸不自旋的电磁发射技术,设计一种直接由空气作用的张开式尾翼。
方法 该尾翼预制斜角,通过进气道气流在斜面上产生的压差,推动尾翼绕螺钉打开。
采用动网格技术耦合流体控制方程、六自由度(6DOF )方程,对不同马赫数下尾翼张开过程进行仿真。
结果 设计的空气作用张开式尾翼在流场作用下可以正常张开,来流流速为2、3、4马赫时,张开耗时分别为4.7、3.7、3.1 s 。
结论 该空气作用张开式尾翼方案设计有效。
马赫数越高,张开过程耗时越短。
迎风面积显著影响尾翼张开过程。
关键词:尾翼张开;电磁发射;气动仿真;动网格;数值模拟;流体力学中图分类号:TJ011 文献标识码:A 文章编号:1672-9242(2023)11-0008-06 DOI :10.7643/ issn.1672-9242.2023.11.002Design and Simulation of an Air-acting Open Tail FinBAI Shao-bo , WEI Ning-bo , YAO Xin-tao , LI Zhi-fei , LIU Huan , WANG Cheng(Northwest Institute of Mechanical & Electrical Engineering, Shaanxi Xianyang 712099, China)ABSTRACT: The work aims to design a kind of open tail fin which is directly acted by air to adapt to the electromagnetic emission technology without gunpowder gas and projectile spin. The tail was prefabricated with a bevel angle. The pressure dif-ference by inlet air flow on the bevel pushed the tail fin screw open. The process of tail opening under different Mach numbers was simulated by a coupling fluid control equation and a six degrees of freedom (6DOF) equation with dynamic mesh technol-ogy. The results showed that the air-acting open tail fin could open normally under the action of flow field. When the incoming flow rate was 2, 3 and 4 Ma , the opening time was 4.7, 3.7 and 3.1 s, respectively. The simulation results show that the scheme design is effective. Higher mach number means shorter opening time and the windward area significantly affects the opening process of tail fin.KEY WORDS: tail fin open; electromagnetic emission; aerodynamic simulation; dynamic mesh; numerical simulation; fluid mechanics对于目前配用于电磁发射技术的一体化弹丸(Integration Launch Projectile ,ILP ),其发射装置与传统火炮具有明显不同。
摩托车尾灯罩模具设计引言摩托车尾灯罩是摩托车上的重要部件之一,它在夜间或低能见度环境下提供了后方车辆的警示信号。
为了生产具有一致性和高质量的尾灯罩,需要设计和制造尾灯罩模具。
本文将详细介绍摩托车尾灯罩模具设计的步骤和考虑因素。
设计步骤1. 确定模具类型在设计摩托车尾灯罩模具之前,需要确定模具的类型。
常见的模具类型包括单腔模具、多腔模具和热流道模具。
根据生产需求和成本效益进行选择。
2. 确定材料和尺寸确定摩托车尾灯罩的材料和尺寸对模具设计至关重要。
尾灯罩材料通常使用聚碳酸酯(PC)或丙烯酸甲酯(PMMA)等塑料材料。
根据尾灯罩的设计要求和功能需求选择合适的材料。
同时,根据设计要求确定尾灯罩的尺寸和外形。
3. 创建模具设计草图根据尾灯罩的尺寸和形状,设计模具的草图。
草图应包括尾灯罩的内部和外部形状、连接方式、底座设计等。
4. 考虑模具结构和功能在设计模具时,需要考虑模具的结构和功能。
模具结构应该能够有效地制造尾灯罩,提高生产效率。
模具的功能包括尾灯罩的填充模具、冷却模具和顶出模具等。
5. 进行模具分析和优化通过模具分析和优化,可以提高模具的效率和质量。
使用计算机辅助工程(CAE)软件对模具进行模拟分析,以确定模具的缺陷和改进方案。
6. 制造模具完成模具设计后,使用数控机床或其他适当的工具制造模具。
制造过程应保证模具的精度和质量。
7. 模具测试和修正制造完成后,对模具进行测试。
通过试模和产品测试,发现模具存在的问题并进行修正,以确保模具和尾灯罩的质量和性能。
考虑因素设计摩托车尾灯罩模具时,还需要考虑以下因素:1. 产品设计要求根据摩托车尾灯罩的产品设计要求确定模具设计方案。
包括材料要求、尺寸要求、外观要求等。
2. 成本效益模具的设计和制造需要一定的成本投入。
在设计模具时,需要权衡设计的复杂程度和成本效益。
3. 生产效率模具的设计和制造应考虑生产效率。
尽量减少模具的生产周期和生产成本,提高生产效率。
4. 适应性和可扩展性模具设计应具备一定的适应性和可扩展性。
基于嵌套网格的某头罩分离装置分离数值仿真作者:田霖于建军亢玮冬杜云鹏王冀钰来源:《科技风》2024年第06期摘要:由于飛行速度较大,超声速弹药头部受热严重,常常采用头罩分离技术对弹道末段的精确制导进行保障。
本文利用结构嵌套网格并耦合6DOF运动方程,对某头罩分离装置的地面分离试验状态、真实飞行状态分离过程进行了数值模拟,结合地面分离试验验证了理论方法的可行性,并对两种状态下的头罩分离运动进行了对比分析。
结果表明:数值模拟头罩分离可以清晰直观地得到头罩分离运动的姿态特性、分离轨迹以及流场特性;在分离初期,头罩受到的气动阻力会阻碍头罩与导引头沿轴向的安全分离;一定的飞行攻角可以使头罩在气动升力的作用下快速完成径向分离,有利于头罩、导引头安全分离。
关键词:头罩分离装置;结构嵌套网格;气动干扰;姿态运动;数值模拟中图分类号:TJ011.2 文献标识码:A1 概述国际武器装备系统对高精准打击目标不断提出新的要求,越来越多的国家开始研制带有制导能力的飞行器。
由于飞行速度的不断提高,飞行器头部的导引头受到气动力和热环境愈发恶劣,常常需要防护罩对精密易碎的导引头进行有效保护,以此提高自身的突防能力。
飞行器到达既定目标攻击区域后,防护罩被抛开,启动导引头精确制导搜寻目标[1-2]。
纵观国内外,被广泛研究并应用的抛罩方式有主动式整体抛罩、主动式破碎抛罩、主动式分瓣抛罩、被动式分瓣抛罩等[2]。
本文研究的某头罩分离装置为主动式整体抛罩方式:防护罩通过多个安全销钉或者可以快速分离的机构固定在飞行器头罩的头部壳体上,内部由一个低压气源提供正向压力。
头罩分离时通过作用在防护罩根部的正压力,快速剪断安全销钉,使得防护罩迅速与弹体分离,高精度探测和目标跟踪的导引头露出并开始工作[3]。
在产品设计之初,常常依靠地面分离试验来确定头罩分离相关设计参数,但地面试验无法模拟头罩分离时在实际飞行中受来流激波等影响。
对于头罩与导引头之间存在的气动干扰问题,地面试验难以准确预估。