紊流k-ε双方程数学模型应用于铁路客车车内气流组织的模拟计算

运用紊流 k- ε双方程数学模型理论对铁路空调客车 (硬座车 )车内气流组织 ,主要是速度场、温度场进行了模拟计算。计算中采用了交错网格和压力修正法 ,建立了计算边界条件。并与试验结果进行了简单对比 ,初步提出了有效预测车内气流组织状况的方法。

丁坝绕流的k-ε紊流模型数值解

本文采用雷诺方程组描述丁坝绕流运动,并用紊流k-ε双方程模型闭合雷诺方程组。根据控制体积法导出沿水深平均的二维偏微分方程的离散格式,然后用SIMPLER程式进行求解。通过计算,获得丁坝绕流流场内流速、水化、紊动能和紊动粘性系数的断面分布规律,其中流速和水位的计算值与实测资料较为一致。

空调羽毛球场馆内三维紊流流动的数值模拟与研究

体育场馆空调馆内气流的速度场、温度场的研究是体育场馆馆内气流组织设计及舒适环境评价与研究的基础。本文采用k-ε双方程模型对某大空间空调羽毛球场馆馆内三维紊流流动进行了数值模拟,利用有限容积法和SIMPLE算法对微分方程进行离散、求解,对模拟结果进行了分析与研究,为室内空调系统设计、方案优化提供了重要的参考资料。

高水头岸边泄洪洞水力特性的数值模拟

为了探索采用数值模拟的方法来研究高水头岸边泄洪洞水力特性的可行性,用Fluent商用计算软件,对某电站岸边泄洪洞进行了数值模拟研究,得到了泄流能力、压强沿程分布、水流空化数、通气设施进气量、空腔形态及挑距等,并将部分计算结果与模型试验结果进行了比较,两者符合较好,表明采用数值模拟的方法研究龙落尾式泄洪洞的水流是可行的。但是,数值模拟暂时不能正确的反映掺气水深及洞顶余幅。

双洞式溢洪洞三维流动的数值模拟

本文采用k-ε双方程紊流数学模型,对甘肃九甸峡水电站左岸双洞式溢洪洞联合泄洪情形下从库区,进水口,溢流堰,陡坡,反弧段直至下游斜坡的全流场进行了数值模拟研究。获得了水深、流速、压力、空化数等水力要素的沿程分布规律。计算结果与模型试验的对比分析表明,数值模拟能够较好地模拟溢洪洞的泄流过程。根据研究的结果,提出了对左岸1号及2号溢洪洞进口形式和堰面体型的修改意见。

列车用V型格栅气粒分离特性的数值模拟

采用多流体模型,即把颗粒相作为连续介质,同时考虑颗粒相对流体相的影响,根据该V型格栅的实际使用条件设定了对应参数,使用欧拉系下k-ε双方程模型模拟出含尘气流通过V型格栅时的气粒分离特性。计算了V型格栅内气粒两相流动,从而揭示了其内部气相压力场的分布与颗粒相浓度场的基本特征。并将模拟结果和试验结果作了比较和分析,阐明了利用CFD技术在工程设计实施前或产品生产(改造)前预测方案的实际效果与产品性能的可行性。

室内通风优化的三维数值分析

对典型的地下室通风进行了数值模拟,模型采用紊流的k-ε双方程模型,得到在气流影响下有固定污染源的室内浓度分布,并分析比较了三种送排风方式下的通风效率,得出在送风量一定的方式下排污效率较高的通风方式,从而为通风优化设计提供了一定的参考。

设有掺气挑坎的台阶式溢洪道的三维数值模拟

利用引入VOF方法的RNGk-ε双方程紊流模型,对在台阶首部设置掺气挑坎的台阶式溢洪道进行了全程的三维数值模拟。通过模拟,得出计算域的水面线、速度场和压强场等水力特性,并用物理模型实测值对数值计算结果进行验证,两者吻合较好。说明采用数值模拟的方法研究台阶式溢洪道,以此得到真实的水力特性是可行的。

热管废热发生器烟气流场的数值模拟

烟气驱动的热管废热溴化锂制冷机中热管废热发生器是机组损失最大的部位,为了较为精确地描绘出其烟气流动状态参数的分布,建立了热管废热发生器烟气流场的三维数值模型,其中紊流模型采用了k-ε双方程形式,然后利用SIMPLE算法,借助Fluent软件进行了模拟计算并得出了烟气流动过程中温度压力等流动状态参数的分布图。

空冷塔传热特性的数值模拟

采用标准的高Rek-ε湍流模型和壁面函数法,应用软件FLUENT对空冷塔内外部流场进行了模拟计算,分析和总结了外界环境对塔内外速度和压力的分布规律以及散热性能规律的影响,得到了各种工况下的速度场和压力场的图谱,为提高空冷塔运行效率提出理论依据,对掌握空冷塔的运行规律具有指导意义。

板坯连铸结晶器钢液流场的数学模拟

用Fluent流体力学的三维计算软件 ,运用湍流脉动动能κ方程和湍流脉动动能散耗率ε方程的κ ε双方程模型在给定的数值计算条件下 ,对板坯连铸结晶器内钢液的流场进行了模拟研究 ,结晶器钢液流场的基本特征为 :在结晶器出口方向存在一个速度较快的水平流 ,其冲击到结晶器壁时形成回流 ,把结晶器内钢液分割成上下两个回流区。通过数值计算得出 ,12 5 0mm× 2 0 0mm板坯结晶器水口合适插入深度为 175mm ,出口倾角 16°～ 18°和合适拉坯速度为 1 0～ 1 2m min。

横流中三维圆形垂直浮力射流特性数值分析

采用kε双方程模型,结合混合有限分析方法对横流中三维圆形垂直热水浮力射流进行了数值模拟.计算所得的温升分布与试验值较为吻合.对射流的流动结构、分叉现象、射流轨迹线等进行了预报,得出了基于速度场和温度场的射流轨迹线不同,横断面上的两个高温区的夹角范围与空气中所得结论一致,影响射流的主要因素是射流对来流的流速比等结论,从而证明了运用该数学模型对横流中三维圆形垂直热水浮力射流进行数值研究的有效性.

分解炉内气相湍流流动的数值模拟分析

针对高原地区某分解炉的实际尺寸,采用Realizable(带旋流修正的)κ-ε双方程模型对分解炉 内气相湍流流场进行数值模拟,分析了该分解炉内速度及湍动能分布特征,验证了该分解炉的设计合 理性,为进一步研究分解炉优化设计提供了参考。

蜗壳喷嘴出口速度分布特性

用数值计算的方法 ,以k—ε双方程模型模拟蜗壳内的气体流动情况 ,以心形线拟合蜗壳的通流截面 ,用SIMPLEST算法计算了 3种不同型线蜗壳喷嘴出口气流角和速度的分布情况。对计算结果的比较表明 ,蜗壳型线的变化 ,对喷嘴出口气流参数的分布会产生明显的影响。当Aθ/rθ 沿周向线性变化时 ,喷嘴出口参数的分布最均匀。

DD分解炉内湍流流场的数值分析

以气体湍流流动微分方程组及k ε双方程模型为基础 ,采用Simple算法对DD分解炉内的湍流流场数值模拟 ,分析了炉内气体运动及湍流脉动规律和特点 ,并与冷模实验结果进行比较 ,验证数学模型的可行性 。

内循环流化床锅炉卧式旋涡分离器数值模拟

应用k ε双方程模型对内循环流化床锅炉炉内卧式旋涡分离器冷态气相进行了数值模拟。给出了分离器内速度矢量图 ,为减小数值伪扩散对强旋流动的影响 ,采用了减少网络尺寸等措施。

下沉式冷却塔对周边环境影响的模拟分析

本文通过采用k-ε双方程紊流模型对某城市下沉式冷却塔运行时的压力场、速度场和温度场进行模拟，对下沉式冷却塔运行时对周边环境的影响进行了定量分析和评价，对同类型工程具有借鉴意义。

蜗壳型线对喷嘴出口速度分布的影响

本文用ＳＩＭＰＬＥＳＴ算法，以ｋ－ε方程模型模拟蜗壳内的气体流动情况，计算了不同型线蜗壳其喷嘴出口处的气流角和速度的分布情况。通过对计算结果的比较分析，阐述了蜗壳型线对喷嘴出口气流参数分布的影响。

竖井水平旋流消能工竖井与起旋室的数值模拟

文章应用k-ε紊流模型,用VOF方法对公伯峡竖井水平旋流泄洪洞竖井和起旋室的水力特性进行了模拟,并将数值模拟的结果和模型试验数据进行了对比,结果表明k-ε紊流模型应用于模拟竖井水平旋流消能工竖井段和起旋室的水力特性是可行的,数值模拟所得的各种水力特性,可以满足体型初步设计与优化的要求。

贴体坐标系下求解复杂几何域内的单相流动

文中结合偏微分方程法生成的贴体坐标系统和SIMPLEC算法 (协调一致的求解压力耦合的半隐算法 ) ,将具有复杂几何形状的流动问题转换到可以应用有限差分法的计算平面进行数值模拟 ,并对具有弯曲边界流道内的流动进行了预报 。