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涡粘性模型和对流项差分格式对溶质输运模拟精度影响研究 被引量:2
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作者 王虹 邵学军 R.A.Falconer 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2004年第1期92-97,共6页
 紊流中的溶质输运和生化反应过程与流场的紊动结构密切相关,对溶质输运、化学反应和微生物生灭等过程进行模拟时能够达到的精度又与所采用的数学模型和差分格式有关。高精度的数值模拟计算方法能够给出不同设计方案下流场内溶质的掺...  紊流中的溶质输运和生化反应过程与流场的紊动结构密切相关,对溶质输运、化学反应和微生物生灭等过程进行模拟时能够达到的精度又与所采用的数学模型和差分格式有关。高精度的数值模拟计算方法能够给出不同设计方案下流场内溶质的掺混、输运过程和微生物消长的大量细节,可以快捷、准确地对设计方案的运行效率作出合理评判。数值模拟中的不同处理方法,如采用不同的紊流模型、输运方程差分格式等,对输运和反应过程的模拟精度都产生影响。本文采用不同的涡粘性模型和对流项差分格式的组合计算了输运过程结果,并与实测资料进行对比,分析了不同模型组合对溶质输运过程模拟结果精度的影响,以此为依据提出了计算精度较高的模拟方法。 展开更多
关键词 溶质输移 涡粘性模型 对流格式 模拟精度 数值模拟 水动力学 差分格式 紊流模型 边界条件
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能加入湍流结构的方向性特征的边界条件的K-ε涡粘性模型 被引量:4
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作者 吕盘明 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第4期390-393,共4页
一、前言 当今使用最广的二方程的各向同性的涡粘性湍流模型K-εEVM的致命弱点是不能加入有关湍流结构的方向性特征的边界约束条件,因而不能通用于诸多实际上是非各向同性湍流场的预测。本文将提出一个新的线性非各向同性的涡粘性模型K-... 一、前言 当今使用最广的二方程的各向同性的涡粘性湍流模型K-εEVM的致命弱点是不能加入有关湍流结构的方向性特征的边界约束条件,因而不能通用于诸多实际上是非各向同性湍流场的预测。本文将提出一个新的线性非各向同性的涡粘性模型K-εLAEVM。 展开更多
关键词 湍流结构 边界条件 涡粘性模型
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基于涡粘性模型的翼型湍流流场熵产率计算 被引量:5
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作者 王威 王军 +1 位作者 李佳峻 梁钟 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期387-392,共6页
利用有限体积法实现了基于非正交同位网格的SIMPLE算法。基于熵分析方法,采用涡粘性模型求解湍流熵产方程,系统研究了湍流模型对二维翼型绕流流场熵产率的影响。通过计算NACA0012翼型在来流雷诺数为2.88×106时,0°攻角~16.5... 利用有限体积法实现了基于非正交同位网格的SIMPLE算法。基于熵分析方法,采用涡粘性模型求解湍流熵产方程,系统研究了湍流模型对二维翼型绕流流场熵产率的影响。通过计算NACA0012翼型在来流雷诺数为2.88×106时,0°攻角~16.5°攻角范围内的翼型表面压力系数分布和升阻力特性,验证了算法及程序的正确性。结果表明,选择不同湍流模型时,翼型流场熵产的计算结果存在差异,湍流耗散是引起流场熵产的主要原因;翼型流场的熵产主要发生在翼型前缘区、壁面边界层和翼型尾流区域,流场熵产率与翼型阻力系数线性相关;当产生分离涡时,粘性耗散引起的熵产下降。 展开更多
关键词 熵分析方法 熵产率 翼型 涡粘性模型 同位网格
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用于建筑绕流预测的非线性涡粘模型改良 被引量:2
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作者 邵建涛 刘京 +1 位作者 赵加宁 李彪 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期50-56,共7页
为了改良非线性涡粘性模型模拟建筑绕流问题的表现,首先介绍了采用涡粘性模型预测建筑绕流问题的现状,分析了模拟中存在的问题,然后基于Craft非线性涡粘性模型提出了一种用于预测建筑绕流的改良的非线性涡粘性模型,并利用日本建筑学会... 为了改良非线性涡粘性模型模拟建筑绕流问题的表现,首先介绍了采用涡粘性模型预测建筑绕流问题的现状,分析了模拟中存在的问题,然后基于Craft非线性涡粘性模型提出了一种用于预测建筑绕流的改良的非线性涡粘性模型,并利用日本建筑学会提供的风洞实验数据对改良的非线性模型进行分析验证.结果表明:改良的非线性涡粘性模型一方面改善了标准k-ε模型建筑前端湍动动能预测过大的问题,预测出了建筑顶部的分离和再附着;另一方面通过增大尾迹区的湍动动能,改善了涡粘性模型在预测建筑尾迹区流动中的表现.通过改良,非线性涡粘性模型可以较好地预测建筑风环境. 展开更多
关键词 风环境 建筑绕流 非线性涡粘性模型 计算流体力学 改良
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JONSWAP波环境下湍动射流三维大涡模拟研究 被引量:4
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作者 鲁俊 王玲玲 +1 位作者 丁全林 戴会超 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期48-54,共7页
在σ坐标下,采用分步算法求解3维滤波后的N-S方程,其中亚格子模型采用作者提出的动力拟序涡粘性模型封闭。数值模拟了波动环境下湍动射流问题。其数值计算结果与实验值和理论值吻合良好。分析了JON-SWAP波环境下垂直湍动射流回流区域拟... 在σ坐标下,采用分步算法求解3维滤波后的N-S方程,其中亚格子模型采用作者提出的动力拟序涡粘性模型封闭。数值模拟了波动环境下湍动射流问题。其数值计算结果与实验值和理论值吻合良好。分析了JON-SWAP波环境下垂直湍动射流回流区域拟涡能分布特性以及JONSWAP波作用下射流掺混特性;给出了射流掺混图像和射流对JONSWAP波波能损耗影响特性。成果为随机波作用下污染物排放的掺混与稀释特性研究提供了手段与理论依据。 展开更多
关键词 模拟 JONSWAP波谱 湍流射流 动力拟序涡粘性模型
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反映强流动曲率效应的非线性湍流模型 被引量:5
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作者 徐晶磊 马晖扬 黄于宁 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2008年第1期27-37,共11页
首先定性地分析了流线曲率效应对流场湍流结构的影响,然后以U型槽道流为典型算例,对多种湍流模型进行了评估.评估的模型包括:线性涡粘性模型,二阶和三阶非线性涡粘性模型,二阶显式代数应力模型和Reynolds应力模型.评估结果表明,性能良... 首先定性地分析了流线曲率效应对流场湍流结构的影响,然后以U型槽道流为典型算例,对多种湍流模型进行了评估.评估的模型包括:线性涡粘性模型,二阶和三阶非线性涡粘性模型,二阶显式代数应力模型和Reynolds应力模型.评估结果表明,性能良好的三阶非线性涡粘性模型,如黄于宁等人发展的HM模型以及CLS模型,可以较好地描述流线的曲率效应对湍流结构的影响,如凸曲率作用下内壁附近湍流强度的衰减和凹曲率作用下外壁附近湍流的增强,并且较好地确定了管道下游的分离点位置和分离泡长度,其预测的结果和实验符合较好,与Reynolds力模型的结果十分接近,因此可以较好地应用于具有曲率效应的工程湍流的计算. 展开更多
关键词 曲率效应 非线性粘性湍流模型 Reynolds应力湍流模型
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格子Boltzmann方程模拟高雷诺数三维方腔流
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作者 康海贵 李承功 《水道港口》 2013年第5期453-460,共8页
为分析方腔流内部流场的特性和验证格子Boltzmann方法模拟湍流的能力,应用标准Smagorinsky涡粘性模型与多松弛时间格子Boltzmann方程(Multiple Relaxation Time Lattice Boltzmann Equation,MRT-LBE)组合对高雷诺数(Re=10 000)三维方腔... 为分析方腔流内部流场的特性和验证格子Boltzmann方法模拟湍流的能力,应用标准Smagorinsky涡粘性模型与多松弛时间格子Boltzmann方程(Multiple Relaxation Time Lattice Boltzmann Equation,MRT-LBE)组合对高雷诺数(Re=10 000)三维方腔流进行数值研究,计算了时间平均量,如速度,均方根速度、雷诺应力以及中心断面(y=W/2)处的流线等高线。模拟结果与已有实验和数值模型结果比较可知,MRT-LBE能够精准地计算剪切驱动方腔内流场的变化。另外,将基于图形处理(graphic processor unit,GPU)的计算统一设备架构(Compute Unified Device Architecture,CUDA)并行技术引入到基于MRT-LBE的Smagorinsky模型以提高计算效率,计算效率提高达200倍。 展开更多
关键词 多松弛时间格子Boltzmann方程 标准Smagorinsky涡粘性模型 高雷诺数三维方腔流 GPU CUDA
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Numerical Simulation of Separated Flows in Channels
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作者 Petr Louda Jaromír Príhoda +1 位作者 Petr Sváek Karel Kozel 《Journal of Thermal Science》 SCIE EI CAS CSCD 2012年第2期145-153,共9页
The work deals with numerical modelling of turbulent flows in channels with an expansion of the cross-section where flow separation and reattachment occur. The performance of several eddy viscosity models and an expli... The work deals with numerical modelling of turbulent flows in channels with an expansion of the cross-section where flow separation and reattachment occur. The performance of several eddy viscosity models and an explicit algebraic Reynolds stress model (EARSM) is studied. The used test cases are flows in channels with various backward facing steps where the step is perpendicular or inclined and the top wall is parallel or deflected. Furthermore, a channel with the circular ramp is considered. The numerical solution is achieved by the finite volume method or by the finite element method. The results of both numerical approaches are compared. 展开更多
关键词 数值模拟 通道 分离流 雷诺应力模型 涡粘性模型 有限元方法 有限体积法 扩大截面
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