应力代数模型在各向异性湍浮力回流中的应用

本文提出了模拟湍浮力回流的应力代数模型公式,对浅水渠道中有水平热水出流的各向异性湍浮力回流进行了数值计算,其结果给出了速度、温度、湍动能、湍动能耗散率,各应力分量及热流分布.所得速度及温度分布与修正的k-ε模型(包括对σ_r的经验修正模型)的计算结果,以及实验资料,进行了对比,本计算结果与实测值符合较好,并显示了浮力在铅直方向削弱湍流的作用,因而本模型是更合理的.

气泡羽流紊流的应力代数模型及数值分析

本文在文献[1]给出的气—液两相流羽流紊流应力模型的基础上得到了相应的应力代数模型.采用Spalding向前积分有限差分法对气泡羽流紊流场算例在引用一些假设的条件下进行了数值分析,并与Kobus的实验结果进行了比较和分析.

曲线坐标下平面二维水流计算的代数应力湍流模型

本文对浅水流动的控制方程进行坐标变换,导出了非正交曲线坐标下平面二维水流计算的代数应力模型公式,建立了非正交曲线坐标下平面二维水流计算的代数应力湍流模型。采用实验室连续弯道进行流场验证,给出了速度场、湍流动能、湍流动能耗散率和各应力的分布图,比较了本模型与k ε模型的湍流动能和湍流动能耗散率在各断面上的分布,结果显示了本模型定量上的正确性。

正交曲线坐标下三维代数应力通量模型

针对弯曲及不规则明渠的水动力及物质输运特性 ,本文建立了曲线坐标系下的三维代数应力通量数学模型 ,对平面上弯曲及不规则复杂边界情形 ,采用 Poisson方程进行正交曲线坐标变换 ,各向异性的湍流代数应力通量模型被引用于本文的模拟计算中 ,以体现复杂边界条件引起的水动力及物质输运特性的变化。通过 180°强弯曲明渠水槽及贵溪电厂不规则边界河段物理模型试验两个实例计算表明 ,实测值与计算值吻合良好 ,效果令人满意。

显式代数雷诺应力模型在超声速/高超声速流场计算中的应用

为了提高显式代数雷诺应力模型在高超声速流场中的计算精度,以修正后的CG k-ε模型作为湍流时间尺度决定方程,将Wallin和Johansson显式代数雷诺应力模型(WJ2000模型)应用于超声速/高超声速流场数值计算,并与线性湍流模型的计算结果进行了对比分析。结果表明WJ2000模型对高超声速压缩拐角附近壁面压力和热流分布的预测要优于线性湍流模型,同时网格依赖性明显低于后者;对CG k-ε湍流时间尺度决定方程所做修正不影响WJ2000模型对超声速流场的预测结果,但使其对高超声速流场的预测精度明显提高。

曲线坐标下平面二维污染物扩散输移的代数应力湍流模型

对浅水流动的控制方程和深度平均的污染物扩散输移的控制方程进行坐标变换,湍流的模拟采用各向异性代数应力湍流模式,建立了曲线坐标下平面二维水流计算和污染物扩散输移的代数应力湍流模型。采用具有浓度实测值的实验室连续弯道进行模型验证,对本模型计算的浓度分布与k -ε模型进行比较,结果显示了本模型在处理各向异性明显优于k -ε模型。

鼓泡床内气泡-液体两相湍流代数应力模型的数值模拟

现有的气泡 -液体两相流动的数值模拟中 ,或者不考虑湍流 ,或者仅仅考虑液体湍流 ,但是直接模拟和PIV测量结果都表明气泡由于尾迹的作用有强烈的湍流脉动 .本文首次推导和封闭了同时模拟气泡湍流脉动和液体湍流脉动的二阶矩输运方程两相湍流模型 ,并在此基础上建立了代数应力气泡 -液体两相湍流模型 .用代数应力模型模拟了二维矩形断面鼓泡床内气泡 -液体两相流动 .预报结果给出了气泡和液体两相速度场、两相Reynolds应力及湍动能分布和气泡体积分数分布 .模拟结果与PIV测量结果符合很好 ,表明了模型的合理性 .研究结果表明 ,原先静止的液体在气泡因浮力而产生的上升运动的作用下产生回流流动 ,而气泡则只有上升运动 .气泡速度始终大于液体速度 .在床内气泡湍流脉动确实始终很强烈 .液体则由于气泡的作用以及自身速度梯度产生的双重作用而发生湍流脉动 .气泡的脉动显著地大于液体的脉动 .两相湍流脉动都是各向异性的 。

蛇形流场紊流数值模拟中代数应力模型的应用

蛇形流场中的流动表现为复杂的各向异性紊流。标准的双方程k -ε紊流模型由于其各向同性的假定 ,在蛇形流场的紊流数值模拟中其纵向平均流速计算结果与实测值有较大偏差。本文采用代数应力紊流模型模拟蛇形流场中的各向异性紊动应力 ,计算出了蛇状水箱内的分离流动情况 ,其纵向平均流速的计算值比k -ε模型更合理 。

各向异性浮力紊流的显式代数应力模型及其验证

在Wallin&Johansson的显式代数雷诺应力模型(EARSM)基础上,引入浮力的紊动效应,使该模型能够反映浮力对紊流运动的影响.利用同位网格上的SIMPLEC算法,模拟了T-型连接管内的温度混合流动.与实验资料和DNS计算结果比较表明,提出的模型能够反映各向异性的浮力紊流特征,而且模型在计算进程中显示出良好的数值收敛性能,与涡粘性两方程模型的计算花费相当.

应用三维代数应力通量模型模拟分层流

根据分层流紊动扩散能力在水平与垂直方向存在明显差异的特征 ,建立了三维代数应力通量模型 .模型以有限体积法离散 ,SIMPLEC方法求解速度、压力和温度耦合方程组 .对某分层流试验数值模拟计算表明 ,计算结果与实测值吻合良好 ;对于各向异性的分层流 ,代数应力通量模型与双方程k ε模型相比 ,更好地保留与模拟了其基本物理特征 ,所得结果更趋合理 .

多路换向阀流道数值模拟的一种新方法──代数应力模型

本文根据Ｎａｉｖｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程推导一种比传统数学方法更优越的代数应力模型。这种模型除了能计算出传统的速度和压力外，它还能计算出紊动能和紊动耗散率等。对多路换向阀的流道进行数值模拟的结果与实验结果相比，吻合较好。因此可以证明这是研究液压阀流道的一种很有效的数值方法。

模拟强旋湍流流动的一种新的代数应力模型

提出了在圆柱坐标系中模拟强旋湍流流动的一种新的代数Ｒｅｙｎｏｌｄｓ应力模型，并给出了一组针对涡旋或旋风流动的简化公式。

多维流动湍流代数应力模型的比较

介绍了湍流传统代数应力模型和作者新建的代数应力模型的基本思想．用ｋ－ε模型和传统的及新的代数应力模型进行了多维数值计算，比较了正应力分量的各向异性和宏观湍流速度场．计算结果表明，三种湍流模型之间存在明显差异，新的代数应力模型显示具有一定的优越性．

计算矩形直通道内紊流流动的紊流代数应力模型的研究

应用全三维紊流计算方法，采用由Ｌａｕｎｄｅｒ、Ｒｅｅｃｅ及Ｒｏｄｉ提出的紊流代数应力模型（ＬＲＲＡＳＭ），对矩形直通道内的复杂紊流流动进行了计算，提出了用无量纲距离ｙ＊改进ＬＲＲＡＳＭ中考虑固壁效应的计算方法，并进行了多种不同形式的对比计算．用改进的考虑固壁效应计算方法所计算的主流速度。

简化代数应力模型在型腔充填数值模拟中的应用

针对型腔充填过程中的紊流流动，将计及紊流各向异性的简化代数应力模型引入ＰＨＯＥＮＩＣＳ软件中，并通过对确定自由表面界面流率的ｖａｎ Ｌｅｅｒ 格式进行修正，完成了恒温流体充填过程三维时均速度场和自由表面的数值模拟．与实验结果的对比表明。

一种可应用于旋流计算的非线性代数应力模型

从Rodi提出的代数应力模型出发 ,根据张量不变性函数理论 ,导出雷诺应力与平均速度梯度之间较通用的、含有速度梯度二次导数项的模型公式 .该模型中所需系数与ASM中的系数常数完全相同 .非线性本构方程为显式关系式 ,在体现了非线性关系的同时 。

用代数应力模型模化型腔充填过程中的紊流流动

针对型腔充填过程中的紊流流动，用代数应力模型研究紊流流动现象．成功地将代数应力模型引入ＰＨＯＥＮＩＣＳ软件中，完成了恒温流体充填过程三维时均速度和自由表面的计算模拟．与实验结果相比说明，本文基于ＰＨＯＥＮＩＣＳ软件开发的充填模拟具备了对复杂型腔充填过程的数值计算．

非线性代数应力模型在内燃机缸内湍流计算中应用

利用张量不变性原理建立一个非线性代数应力模型 ,它包含了平均流变形率张量和旋转张量三阶项的影响 .模型中压力应变项是基于 Lee由快速畸变理论导出的解析解 ,通过引入参考总应变而包含了平均流变化的历史效应 .湍能及其耗散率的求解采用 RNG k-ε模型 .用此模型对几种内燃机缸内的流场进行计算 ,结果表明此模型在定量和定性上较之 k-ε模型和基于

多路换向阀流道的优化计算方法──代数应力模型

本文根据Ｎａｉｖｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程推导一种比传统数学方法更优越的代数应力模型。这种模型除了能计算出传统的速度和压力外，它还能计算出紊动能和素动耗散率等。这是研究液压阀流道的一种很有效的数值方法。

代数应力模型在液压集成块流道中的应用

本文根据Ｎａｉｖｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程推导出适合于液压阀流道计算的代数应力模型．通过对液压集成块流道的数值模拟结果与实验结果比较，吻合较好，因此它是研究液压阀流道的一种很有效的计算模型．