射流抛光多相紊流流场的数值模拟

理论分析了射流抛光的紊动冲击射流特点,构建了射流抛光的垂直冲击射流模型和斜冲击射流模型。根据射流抛光冲击射流的特点,比较各种流体模型后,采用RNGk-ε模型应用于射流抛光模型的计算。利用计算流体力学理论的二阶迎风格式对抛光模型方程离散,用SIMPLEC数值计算方法对射流抛光过程的紊动冲击射流和离散相磨粒分布进行数值模拟,得到了射流抛光过程的连续流场和离散相磨粒与水溶液的耦合流场,同时计算出了抛光液射流在工件壁面上的压力、速度、紊动强度、剪切力分布和磨粒体积质量分布,分析了垂直射流抛光模型和斜冲击射流抛光模型紊流流场的特点。

离心压气机转子内近端壁区三维紊流流场

用三维激光多普勒测速系统测量研究了一个离心压气机转子近端壁区三维紊流流场。结果表明 ,整个叶片通道内叶背角区存在角涡及其伴随涡 ,叶盆角区存在前缘马蹄涡的叶盆分支 ,它们的发展、演化较大地影响着附近区域的流动 ,是造成了所在区域流动阻塞和气流脉动的主要因素。前缘马蹄涡叶背分支沿下游逐渐向叶盆方向发展 ,与端壁附面层和主流的进一步掺混 ,并在约 1 /2叶片通道处的叶盆角区与前缘马蹄涡的叶盆分支发生交混 ,在下游造成一定强度的流动阻塞和紊流脉动带。测量区域内 ,轴向、切向紊流强度分布规律相近 ,3个方向的紊流强度 ,切向水平最高 。

水泵水轮机转轮内部三维紊流流场计算与性能分析

水泵水轮机转轮可以在正反两个方向上旋转，用一个转轮分别实现水泵和水轮机工况的运行．在设计阶段提前预知转轮在两种工况下的流场以及能量特性对于提高水泵水轮机的设计水平和运行质量具有重要的意义．本文基于三维 Navier-Stokes 方程和标准 k-ε模型，采用贴体坐标和交错网格系统，用 SIMPLEC 算法分析了水泵水轮机转轮中的三维紊流流场． 对比了转轮在水轮机和水泵两种工况下的流场，同时讨论了转轮的能量特性．

紊流流场对垂直发射导弹空气动力的影响

为了研究流紊流在高仰角时由于弹头产生的非对称涡流诱导侧力的影响，对垂直发射的舰空导弹模型进行了风洞试验。本文还研究了小展弦比弹翼对诱导侧力的影响。试验仰角的范围从0°到90°，是在以模型弹直径为基础的雷诺数为1．1×10^5和在马赫数为0．1时进行的，共试验了三种弹体构一菜和五种流场条件。以边界层尺度增加自由流紊流，能大大减小侧力；而以涡流尺度增加紊流强度的初始倾向，能稳定非对称性并能保持侧力大小。虽然增加紊流度能减小侧力，但其仍能保持足够的大小。在环境紊流条件下，无论有无弹翼，侧力大小近似相等。

阶梯溢流坝面流场的紊流数值模拟

为了详尽地研究阶梯溢流坝面的紊流流场特性 ,采用雷诺应力模型对阶梯溢流坝面上的流场进行紊流数值模拟 ,得到了阶梯坝面水流的速度场、压力场、紊动能和紊动耗散率的分布规律 ,并与实测值进行比较 。

三维紊流燃烧室流场的数值计算

运用圆柱坐标系对单管回流燃烧室流场进行了数值模拟。紊流粘度模型采用κ -ε双方程紊流模型来估算紊流粘度 ,燃烧模型采用EBU旋涡破碎燃烧模型来估算化学反应速度 ,热辐射模型采用比较简单的DTRM模型来计算热辐射量。计算结果能比较准确地反映燃烧室流场的流动状态 。

层流—紊流共存流场中岩溶裂隙网络演化过程的数值模拟方法

研究岩溶水系统的演化过程对许多资源与环境问题有着重要意义。岩溶地区水资源、油气资源的预测与开发、水土流失成因及防治等课题都与此密切相关。岩溶管道是地下水对裂隙的逐渐溶蚀扩展形成的,岩溶演化初期,所有裂隙宽度不大,流场整体成层流状态。随着溶蚀的进行,一部分裂隙优先扩大使其中的水流进入紊流状态,而另一部分裂隙中水流仍呈层流状态。文章提出一种数值方法,能够模拟层流-紊流共存流场的岩溶演化过程。利用蒙特卡洛(Monte-Carlo)方法模拟初始裂隙网络,通过非连续介质方法模拟裂隙网络中的渗流。裂隙扩展的速度通过岩石表面溶蚀速度经验公式计算,使用迭代方法求解层流-紊流共存条件下的水头非线性方程。构建了能够利用解析法求解的模型,把数值解和解析解的结果进行对比,验证了本研究的数值法及软件的可行性。

斜流式喷水推进器内部三维紊流流动的数值模拟与性能分析

应用数值模拟方法研究斜流式喷水推进器内部紊流流场,基于紊流流场计算分析了其特性.采用三维贴体坐标网格对计算区域进行剖分离散,选择k-ε双方程紊流模型,应用SIMPLEC数值方法计算内流场各流动参数,进而根据流场的计算结果预测了该推进器内部泵在不同工况下的性能.计算结果与实验结果进行了对比,二者有较好的一致性.

X型宽尾墩水气两相流场的数值模拟

采用VOF方法和RNGk-ε模型对X型宽尾墩三维紊流流场进行了数值模拟,利用隐式解法提高了计算速度,捕捉到了水气两相流场并完成了对流场紊流特征的正确模拟。模拟结果表明:该模拟与实测结果吻合良好,说明采用的数值模拟技术对于自由水面的模拟能力可以满足工程实践的需要。

径向壁面紊流射流理论与数值分析

建立了圆形喷嘴径向壁面紊流射流理论模型,对不同直径圆形喷嘴外流场进行了数值模拟研究,分析了外流场速度、压力和壁面切应力随喷嘴直径和射流靶距变化的规律。分析结果表明,冲击径向壁面射流速度场存在一定的相似性;壁面速度与壁面切应力有内在的正向对应关系;要增加对壁面的直接冲击压力,选择合适的靶距比提高流量(加大喷嘴)有效;在其他条件不变的情况下,射流靶距是影响径向壁面切应力的主要因素;要使壁面达到最佳清洗效果,靶距取5D^10D为宜。

紊流模型对底坎绕流模拟效果的比较

利用Fluent软件,选取了Spalart-Allmaras模型、标准k-ε模型、RNG k-ε模型和realizable k-ε模型共4种涡黏系数的湍流模型,对底坎绕流问题进行了数值模拟。结果表明:4种模型模拟的底坎附近的流动特征基本一致,但在回流长度、分离主涡的涡心位置及水头损失等参数方面,RNG k-ε模型的模拟效果最好,标准k-ε模型的模拟效果较差,而realizable k-ε模型和Spalart-Allmaras模型的效果居中。

复杂流道内N-S方程的非交错网格数值求解

本文试图用非交错网格求解二维曲线坐际系下的N-S方程,文中对压力修正方程进行了改造,导出了曲线速度分量的修正表达式,作为计算方法的检验,本文针对90°弯曲管道和波瓣喷管混合器三维流动进行了两个算例分析,结果表明该方法是稳定收敛的。

民用通风机气动设计中弯掠长叶片的数值模拟

采用数值模拟的方法 ,分别对弯掠叶片造型和直叶片造型两种情况下高性能民用通风机叶片内三维紊流流场进行了计算 ;计算程序中采用有限体积法 ,在任意非正交曲线坐标系下 ,用SIMPLE算法求解三维N S方程和K ε湍流方程 .计算结果表明 ,弯掠叶片造型的民用通风机的流动参数和总性能参数更接近设计指标 ,而且采用弯掠叶片可以更有效地控制气流的流动 ,对减少二次流损失起了很大作用 .

滩地植被化明渠中横向水平射流特性试验研究

运用Micro ADV测速系统,对3种工况下滩地植被化的复式断面横流环境中三维圆形水平射流的特性进行了试验研究。试验测得的射流典型横断面速度场及湍动能的成果表明,射流与来流的相互作用表现出明显的分叉现象,其分叉半角为5.71°;复式断面二次流具有加速射流分叉的作用,滩地植被具有减缓射流分叉的效应。对射流出口平面的速度场及湍动能的分析表明,射流轨迹曲线的弯曲程度、射流中心线的位置主要取决于射流与来流流速比。流动横断面流速和湍动能特性表明,射流在整个流场中是各向异性的。

白鹤滩水电站岸塔式进水口水力条件分析

通过对影响岸塔式进水口水力条件的多个进水口体型变量进行敏感性分析,采用数值模拟的方法,系统模拟了进水口紊流流场,通过对影响进水口水力条件的不同控制因素的全面分析,为进水口体型的合理设计提供科学依据。

Numerical Simulation of Air Distribution for Tianjin Subway Station

In rebuilding Tianjin Metro, numerical simulations are performed to evaluate the original design of the ventilation system of Southwest Station and a new system is given to optimize the velocity and temperature fields at the station. Field measurements are conducted to validate the turbulence model and acquire boundary conditions. The simulation result tallies with testing data on the sport that is found that two-equation turbulence model is acceptable in simulating complex flow at the station. A method of simplifying the simulation of the transient flow at the station into steady flow is used and the validation criterion for this simulation is also given.