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。

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。

固液两相流中的K－ε双方程湍流模式

建立了固液两相流中更一般的Ｋ－ε双方程湍流模式．模化了固相和液相的连续方程、动量方程及Ｋ方程和ε方程．该湍流模型考虑了固液两相间速度的滑移，颗粒间的作用及相间作用．使用本文所建立的湍流模型，数值预测了一管湍流中的沙水混合流动，其预测结果与实验结果比较一致．

固液两相流中K—ε双方程湍流模式及在水涡轮机械流场中的应用

基于两流体模型，建立了固液两相流中Ｋ—ε的双方程湍流模式。模化了连续方程、动量方程、Ｋ方程及ε方程，在这些模化方程中，考虑了固液两相间速度滑移，颗粒间的作用及相间作用。使用本文所发展的湍流模型和颗粒磨损模型，可预测固液两相湍流中的流动特性和颗粒对过流部件的磨损率。数值模拟了一水轮机蜗壳含沙水流中的流动特性及磨损分布。其预测结果与实验结果较为一致．

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 .

稳燃特性对1000MW超超临界锅炉NO_x排放特性影响的数值模拟

使用可实现k-ε双方程模型,对一台1 000 MW超超临界对冲旋流燃烧锅炉NOx生成特性进行数值模拟。对燃烧器拟改进结构与原始结构NOx生成特性进行对比,并对燃烧器稳燃特性增强后过量空气系数、燃尽风(After air port,AAP)与侧燃尽风(Side air port,SAP)率、燃烧器投运方式及锅炉负荷等因素对NOx排放特性的影响进行计算。计算与分析结果表明,燃烧器稳燃特性增强后炉膛温度场变化较大,无油点火燃烧器温度场变化也非常明显,锅炉NOx排放量无明显增长;同时,根据NOx沿炉高方向的变化规律,可以将炉膛沿炉高分为浓度迅速升高、浓度缓慢下降、浓度快速下降和浓度缓慢上升4个区段,AAP与SAP风率越高、过量空气系数越小,炉膛出口NOx排放越少;同等负荷条件下,投入下层燃烧器数量较多时NOx排放量明显下降。并将计算结果和改进前后试验数据进行对比,计算误差在10%以内,数值模拟结果比较准确地预测了燃烧器改进后NOx生成与排放量,为燃烧器的设计和运行提供一定的理论依据。

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 。

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。

三岔管水流数值模拟研究

结合西龙池抽水蓄能电站中岔管部分的设计要求,对带有月牙肋板的三岔管水流进行数值模拟研究.计算采用SIMPLEC方法进行压力迭代,求解三维k ε紊流方程.较好地复演了三岔管管内水流的流速场,通过和物理模型实验结果验证,肯定了所采用的数值模拟方法的合理性.

330MW对冲锅炉炉内流场模拟及实验研究

应用 k-ε双方程模型对对冲燃烧炉内的流场进行了数值模拟。计算结果显示 :该种类型锅炉的前后墙对冲燃烧方式有效解决了炉膛出口烟气的温度偏差问题 ,使水平烟道过热器、再热器超温爆管的可能性与四角切圆锅炉相比大大降低 ,并与实验结果吻合。图 5表 1参

非定常来流对建筑周围流场影响的数值模拟

采用R ea lizab le k-ε双方程模型和P ISO算法,在正弦型周期变化风谱所形成的大气边界层对数风速廓线下,对绕三维建筑物的流动进行了数值模拟.采用分区网格划分方法,应用自适应网格技术,固体壁面采用标准壁面函数法处理.计算结果显示,整个流场都随正弦风谱呈周期性波动,各点速度的变化周期相同,只是幅度有所改变.周期的变化对整个流场速度的大小影响较小,但振幅的改变可使速度值发生很大变化.在建筑物周围,受阻挡的气流被挤压而绕流,横剖面后部形成两个旋转方向相反的大尺度涡;纵剖面后部分离后产生与H相同高尺的分离涡,回流区长度在0.15 m左右,且不随周期和振幅而改变,整个流动具有对称性.

空调列车室内气流组织的三维数值模拟

用传统的模型试验或通过经验公式求解射流的方法,所获得的列车车内气流组织的结果是不太精确的,利用数值模拟的方法计算空调列车室内气流组织已被广泛应用,但通常计算时没有考虑太阳辐射引起室内负荷的再分配的问题,从而使计算结果具有较大的局限性。本文首先由Monte Carlo和Gebhart方法计算出了太阳辐射室内负荷的再分配,并以此为基础建立了空调列车气流组织数值模型的边界条件。采用k ε双方程模型作为控制方程进行了数值求解,与实验结果对照表明,数值计算所建的物理和数学模型及简化措施是合理的。

铁路空调客车车内气流组织的数值模拟

本文以铁路空调客车为研究对象,采用k-ε双方程模型,对客车室内的气流组织进行数值模拟,得到了有车内热负荷存在时的车内温度、速度场分布模拟计算结果。通过与试验结果的对比,对影响车内温度、速度场的因素进行了初步分析。

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.

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。

折流式移动床中不同分布板倾角下气相流动行为的数值模拟

通过k-(双方程模型和方程对折流式移动床内气体流动规律进行计算机模拟，着重考察了移动床内气流分布板的倾角对气体流动的影响. 模拟计算的气体压降结果和实验数据吻合. 并揭示了气流分布板的倾角对移动床内气体流动的具体影响规律.

某型号笔记本计算机散热分析

针对笔记本计算机热流密度大,温度较高的难题,利用k-ε双方程模型对其温度场和速度场进行数值模拟.同时对其温度场和速度场进行了实验测量.通过数值模拟和实验得出了笔记本计算机CPU和显卡的温度和风扇的速度分布.针对温度和速度场的特点,调整CPU与显卡的距离、改变风扇参数和增设热管三项措施来改进原机的散热设计.结果表明:增大风扇流量,增设热管都能有效增强笔记本计算机的散热能力.

考贝式热风炉拱顶空间烟气分布的数值模拟

应用大型商用计算流体力学软件CFX4·3,选用k-ε湍流模型和SI MPLE算法对新钢1200m3高炉考贝式热风炉拱顶空间内烟气分布进行了数值模拟计算.模拟结果表明:悬链线形拱顶比半球形拱顶的烟气分布均匀;在一定范围内,随着悬链线形拱顶高度的增加,在蓄热室横截面上的烟气分布趋于一定程度的均匀.

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。