可压缩流动SIMPLE算法压力修正方程边界条件处理探析

可压缩粘性流体Nivier-Stokes方程SIMPLE算法求解中压力修正方程起着关键的作用。提出从连续性方程本质出发确定压力修正方程边界条件的方法。通过对双圆弧(凸包)通道内流场的计算验证了方法的正确性。

分流叶片对离心压缩机叶轮内流及性能影响的数值研究

对包含分流叶片的离心压缩机叶轮内部流场进行了全三维数值仿真,分析了分流叶片对叶轮流场与性能的影响,并与不带分流叶片的叶轮内部流场进行了比较。

运用SIMPLE方法计算大曲率弯道中的湍流流动

在三维任意贴体非正交曲线坐标系下应用同位网格技术,发展了适于求解复杂流动的压力修正算法,采用速度的协变物理分量为动量方程中速度的求解变量,湍流模型选用标准的κ-ε模型。计算表明,方法具有良好的收敛性、准确性和稳定性,计算值与试验数值吻合良好,而且能预示通道内复杂的流动现象。

离心压缩机叶轮S_2流面正反命题的研究

分别对流线曲率法正反两类命题进行了研究。正问题中,利用背掠式带分流叶片离心压缩机叶轮算例,计算出子午面流场,对该叶轮进行了性能分析。在反问题中,根据给定设计点参数,设计出了一背掠式叶轮。鉴于气体涡分布的重要性,讨论了不同类型分布对叶轮性能的影响,得出后加载型分布适合离心压缩机叶轮的结论。

压缩机环状阀的比弹簧力及弹簧与阀片的撞击问题研究

根据气缸工作过程微分方程组和阀片运动微分方程组研究环状阀柱状弹簧的设计问题，包括同级吸、排气阀的比弹簧力设计，双作用同名气阀的比弹簧力设计，阀片质量对比弹簧力的影响，特别研究了弹簧与阀片撞击脱离的问题，提出了弹簧自振频率的新的校核方法。

亚、跨、超音速CFD方法的研究

文中基于微分算子的物理机制,提出一种隐式分步法——耦合压力和温度修正方法。在曲线坐标系下运用非交错网格技术,将该方法在全马赫数范围内向求解三维粘性流体流动控制方程方向扩展。对Navier-Stokes方程和湍流模型k-ε方程,分别采用不同的求解方法进行求解。通过对一维收扩喷管流体流动及三维拉伐尔喷管中的超音速粘性湍流流动的数值计算,计算结果与文献中计算结果及试验数据相符良好。进而表明该方法是可行的,对于马赫数变化范围较大的流动具有较高的模拟精度和较快的收敛速度,有广泛的应用前景。

耦合压力与温度修正算法对流体流场数值仿真

深入研究了目前流体流场的数值仿真问题,由于流体流场中可能存在着马赫数变化很大的流动情形,通常的方法不能较好地计算出准确的结果,因此找出一种能计算任意马赫数流动的算法是非常必要的。使用了一种耦合压力与温度修正算法求解Navier-Stokes方程。是通过连续方程和能量方程推得压力修正值与温度修正值的方程,并将压力修正值方程与温度修正值方程联立求解,而其它求解变量采用分离式求解的思想,求解中对流项差分格式采用了AUSM+格式,并在低马赫数时进行了改进。通过对喷管和圆弧凸包的数值仿真,较好地反映出了流场中的激波现象,计算表明方法能适应任意马赫数范围的流体流动,并且具有一致的计算精度。

高分辨率压力修正算法在全速流动中的研究与应用

采用高分辨率压力修正算法求解任意马赫数下的流动情形。在非正交适体曲线坐标系下采用了同位网格下的有限体积方法对控制方程离散,并以速度的协变物理分量作为基本求解变量。对流项差分格式使用一致精度高分辨率有界差分格式(UHRBS),该格式绝对稳定,满足有界性,并且具有三阶计算精度。该算法结合高分变率有界差分格式称为高分辨率压力修正算法。计算表明方法具有一致的计算精度,能适合任意马赫数下流体的流动情形。