非线性双方程湍流模型用于翼型分离流动模拟

采用非线性k-和q -ω双方程湍流模型 ,利用高收敛率、高精度和高分辨率的数值算法 ,对二维NRELS80 9翼型在 0～ 18°攻角范围内的低速绕流进行了数值模拟 ,将翼型的升阻特性的计算值与实验值进行了比较。与采用线性k-和q -ω双方程湍流模型的计算结果对比表明 ,当翼型流动发生分离时 ,采用非线性双方程湍流模型可以明显地改进计算精度。本文采用的数理模型与数值方法可有效地用于风力机翼型大尺度分离流场的预测。

荷电流体k-ε双方程湍流模型的建立

由于电场和流场的脉动耦合,荷电流体的湍流运动十分复杂。在建立瞬态荷电流体微分方程的基础上,采用周培源的湍流模式理论,推导了荷电流体的单相K-ε模型方程,该模型方程考虑了电场和流场湍流脉动的耦合作用,为建立荷电颗粒拟流体的多相湍流模型奠定了基础。

零方程模型用于空调通风房间气流组织数值模拟的研究

为了对Chen提出的零方程模型进行评价,研究了三种典型的空调通风房间气流组织工况(强迫对流、混合对流和自然对流),同时采用Prandtl的混合长度理论和双方程K-ε湍流模型的计算结果作为比较。研究表明,总体来说Prandtl的混合长度理论能够获得比Chen的零方程模型更好的结果;从这两种零方程模型的构造分析,Prandtl混合长度理论较为合理,但Chen的零方程模型更容易收敛。相对于双方程K-ε湍流模型,零方程模型仍属于低级模型,计算精度有限,但它能极大地节约计算资源。

混流式模型水轮机全流道三维定常湍流计算

本文完成了为岩滩水电站所设计的混流式水轮机模型的全流道三维定常湍流计算。计算程序以雷诺时均连续性、N -S方程作为控制方程 ,选用标准k-ε双方程湍流模型使方程组封闭。数值求解通过SIMPLEC算法实现速度、压力的分离求解 ,离散差分格式具有二阶精度。通过计算获得了各过流部件的流动细节 ,预估了水轮机的能量、空化性能 ,并与模型试验结果进行了比较。

用大涡模拟方法计算尾水管内非定常周期性湍流

本文运用大涡模拟 -双方程模型进行尾水管内部非定常周期性湍流计算 .而且本文对尾水管复杂计算域的网格划分 ,提出一种更加合理的多块结构网格 .计算结果用波形显示了尾水涡带和压力脉动的主要性质和运动特征 .

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。

基于并行计算的湍流燃烧流场数值模拟研究

首先研究了数值模拟系统的主要体系结构并分析了并行计算基本原理,然后使用计算流体力学平台OpenFOAM建立湍流燃烧流动数值模拟系统并使用该系统在特定的燃烧室网格环境下对煤气和空气湍流射流扩散燃烧进行数值模拟。模拟实验结果表明:系统能够较好地展示煤气和空气湍流燃烧流动的反应特性,验证了系统设计的合理性,而且通过使用并行计算技术后发现计算速度也明显加快。

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 。

循环流化床垃圾炉气相湍流流动的数值计算

如何有效的处理城市生活垃圾已经成为当今社会人们关注的焦点问题。循环流化床技术以其独特的优势已成为焚烧垃圾的一种有效的方法。本文针对清华大学开发设计的循环流化床垃圾炉,应用k-ε双方程模型建立了炉内气相湍流流动的数学模型。利用cfx计算软件计算了炉内气体的速度场,并对计算结果进行了分析。为今后的进一步研究奠定基础。

填料塔轴径向气体分布器气体流场的数值模拟

采用 K- ε双方程模型 ,用有限元方法对轴径向气体分布器的气体流场进行了数值模拟 ,其结果与实验结果吻合良好 ,表明数值模拟可以有效预测较实验更为详细的气流运动特点 .

建筑物周围绕流流场的三维数值模拟

运用κ-ε双方程湍流模型数值模拟了单个建筑物周围的空气流场,数值模拟结果与S.Muralami等人风洞实 验结果基本一致,在此基础上又模拟了一组建筑物群绕流的三维流场。

发动机进气流动三维瞬态数值模拟研究

采用任意拉格朗日 -欧拉法 (ALE法 )和所提出的动态网格生成新方法 ,实现了车用发动机进气流动过程的三维瞬态可压缩湍流数值模拟 ,湍流模型采用经压缩修正的k ε双方程模型。计算结果揭示了发动机进气过程的三维瞬态流动特性 。

三相流化床除尘脱硫器性能的数值模拟研究

利用数值计算的方法模拟计算三相流化床塔内流场分布,探求三相流化床的设计参数和运行参数对流场分布的影响,并找出优化整流板布置的方法;利用离散相模型模拟计算粉尘粒子运动轨迹,分析设计参数和运行参数对除尘效率的影响,并与实际工程测试结果比较,结果是两者基本吻合.因而,所用模型可以用于实际工程计算,为三相流化床的设计及保证其长期经济安全运行提供了依据.

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。

低展弦比跨音速轴流风扇转子流场三维数值模拟

应用基于时间推进的有限差分法求解跨音速压气机风扇转子内部三维粘性流场．该方法以新型ＬＵ隐式格式和改良型 ＭＵＳＣＬ ＴＶＤ格式为基础，对三维可压缩雷诺平均 Ｎａｖｉｅ－Ｓｔｏｋｅｓ方程和低雷诺数ｑ－ω双方程湍流模型进行求解．计算得到了ＮＡＳＡ Ｌｅｗｉｓ ６７跨音速、低展弦比轴流风扇转子的性能曲线并重点分析了近最高效率点工况和近失速工况下的内部流场．计算与实验结果的对比表明此方法能够得到三维粘性流场的流动特性且计算精度较高，可用来模拟跨音速风扇转子内部流动．

六角燃烧锅炉同心双切圆流场的数值模拟研究

应用k -ε双方程湍流模型和颗粒随机轨道模型 ,对燃烧器采用墙式布置的锅炉燃烧器区域的流场进行数值模拟 ,将上层燃烧器一、二次风射流布置成同心双切圆形式 ,通过对流场特性变化的分析 ,研究原型受热面的结渣原因 。

一种喷嘴的改进设计及其喷雾性能仿真分析

为研究并优化喷嘴的结构参数,结合离心式喷嘴的结构特点,在原有喷嘴结构的基础上增加旋流槽.利用VOF模型以及双方程湍流模型对原始结构喷嘴以及新增旋流槽结构的改进喷嘴,分别进行数值模拟.分析了两种喷嘴内部的液体流动特性及喷雾场中的喷雾特性和变化规律.结果表明,增加旋流槽结构能够有效减轻喷嘴内部出口处的涡流现象,降低喷嘴内压强;喷射液体的轴向速度减小,喷射束更发散,雾化锥角变大.

舰船燃气轮机变几何动力涡轮三维粘性流场的数值分析

基于耦合求解可压缩Favre平均Navier-Stokes方程及Menter的 Shear Stress Transport Model (SST)双方程湍流模型,对一个考虑采用可调导叶设计的舰船燃气轮机变几何动力涡轮的全流场进行了三维粘性数值模拟,研究了可调导叶转动导致变几何动力涡轮气动性能变化的流场机理,重点分析了低工况下可调导叶级动叶栅流道内三维分离涡流场的结构特征,指出与定几何动力涡轮相比,由于可调导叶的关小不仅造成可调导叶级动叶处于大攻角三维分离涡流场运行,而且使整个变几何动力涡轮的效率显著下降了1%～5%.

多级涡轮三维黏性流场的数值模拟

采用多叶片排网格生成技术 ,利用实质为标准 k-ω模型的改进型 BSL双方程湍流模型对一个四级低压动力涡轮进行了数值模拟 ,其中多叶片排间参数传递采用“混合平面”方法。通过设计工况下计算结果和设计参数的对比 ,分析了此型多级涡轮的气动特点。末级导叶正弯优化设计显示弯叶片提高了此型多级涡轮的通流性能 ,同时也表明了弯叶片优化设计时进行多级黏性流匹配计算的必要性。

超/特高压输电线路导线体型系数Fluent仿真研究

在超/特高压输电线路导线风荷载计算中,体型系数与导线分裂数及布置情况密切相关,子导线间相互间距较近时,还需要考虑风相互干扰的群体效应。基于k-ε双方程湍流模型,采用Fluent软件进行数值模拟,研究了风速、外径、分裂间距、分裂根数、风攻角及风向角对多分裂导线体型系数的空气动力学影响。研究结果显示,风速、外径、分裂间距、分裂根数、风攻角及风向角等影响因素对多分裂导线体型系数均有较大影响,由于导线之间存在屏蔽效应,整体的迎风面上的导线数量越多,屏蔽效应越明显,体型系数就越小。