通道内高速运动物体气动性能的数值模拟

来源 :北京航空航天大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chengleitao
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
现实生活中,存在很多在通道内高速运动的物体,如高层建筑内的升降电梯,通过隧道的火车和地铁列车等.与飞行器的空气动力问题相比,这类物体的运动仍属于低速问题,但随着社会的发展,对这些运动物体的性能提出了越来越高的要求,更高的速度,更好的稳定性等等.这使得通道内的空气流动对运动物体的影响更加显著,物体的空气动力问题也就变得更为重要.另外,由于物体与通道之间存在相对运动,使此类流动问题具有特殊性——流场是非定常的,并且具有动边界.本文主要针对高层建筑中的升降电梯,用计算流体力学数值模拟的方法研究电梯高速运行时的空气动力性能.首先建立了简化的物理模型,考虑一个简单几何体在截面为矩形,两端有部分开口的通道内以一定速度匀速运动.数值算法使用隐式差分格式的LU分解算法求解三维N-S方程.对于此类问题的特殊性,使用了带有移动网格的分区算法解决流场中的动边界问题,使用双时间步长的算法模拟非定常运动.本文针对不同的物理和几何参数进行数值实验和参数研究,得到了流场和运动物体所受的阻力结果.同时,还应用商用流动分析软件Fluent中的动态网格方法进行了数值计算,并取得了较好的对比结果.从数值实验的结果可知,与一般的空气动力问题相比,通道内运动的物体所受的气动阻力较大;通道的阻塞比对物体所受的气动阻力和阻力系数的影响都很大;物体运动速度的提高,也使气动阻力有很大增长,但对阻力系数影响较小;通过改变运动物体的外形,可以明显减小物体所受的气动阻力;所有的计算结果也说明,使用带有移动网格的分区算法解决此类流场动边界问题,是可行的,能得到较为理想的计算结果.
其他文献
随着电力系统自动化水平的不断提高,电网的不断扩大,对电力系统状态估计软件的性能要求越来越高,而状态估计算法是状态估计软件性能的关键所在。因此,本文对基于等效电流量测变换的电力系统状态估计算法进行了研究分析。 本文首先推导并仿真分析了基本加权最小二乘法状态估计,指出这种算法的估计质量和收敛性能最好,是状态估计的经典解法和理论基础,适应各种类型的量测系统。但它占用内存多,计算量大,特别是存在支路
随着现代机组向着高转速、高效率发展,动静件之间间隙不断变小,从而增大了转动部件与静止部件之间发生碰摩的可能性,使得碰摩成为旋转机械一种常见的故障.碰摩通常由其他故障
激光全息防伪图案在防伪领域得到了广泛的应用,由于激光防伪图案信号的获取方式与常规图案信号的获取方式有很大的差异,因此,开展对激光防伪图案检测技术的研究,研发激光防伪
该文的研究目标在于对现有海底管道抗震设计方法,给出符合海底环境和实际工程的合理的力学模型,从而给出相应的简单易于使用的设计公式,填补和改进原有设计方法存在的空缺和
有限元方法历经了半个多世纪的研究和发展,如今已广泛应用到许多科学研究和工程领域.有限元分析基本环节之一是求解以结构刚度矩阵为系数的线性方程组,通常涉及到上万阶的对
作为—种高新技术材料,碳纤维增强塑料(CFRP)不仅具有高强的特点,而且有极好的耐腐蚀和抗老化性能。近年来,在工程领域中CFRP的应用越来越普遍,CFRP被认为是最经济和最有前途的材
储能技术可应用于削峰填谷、支持新能源发电灵活入网、增强电网稳定性和提高电能质量等方面,为现代电力系统面临的诸多挑战提供了有效的解决途径。铅酸电池以价格低廉、技术
该文将对压电材料和压电/压磁复合材料的几个基本断裂力学问题进行研究分析.在第一章中,该文对压电、压电/压磁复合材料有关力学问题的研究现状作了比较详细的评述,包括这些
光伏发电就是利用光伏效应直接把太阳能转化成电能的一种新能源发电技术,光伏发电对环节世界的能源危机,解决世界的环境问题具有非凡的意义。同时,随着工业化进程的迅猛发展,
高速磁浮列车具有速度快、能耗低、噪音小、安全舒适等优点,是一种非常理想的陆路高速交通工具。导向系统是高速磁浮列车系统的关键和核心,论文主要研究导向系统控制方法,并