求解可压缩流动的同位网格SIMPLE方法研究

在Rhie-Chou动量插值的基础上,推导了同位网格可压缩SIMPLE算法.经过无粘流超音速凸包算例和激波/湍流边界层干扰算例计算发现,如果对流项采用高阶有界HLPA格式,密度插值采用一阶迎风和中心差分的混合格式,这种算法能够很好地模拟凸包超音流的流动现象,在采用了新型GAO-YONG湍流模型后也能够较好地模拟激波/湍流边界层干扰.

FAM格式SIMPLE系列方法数值试验

有限分析法 (FAM)是一种单元网格上的精确解与整个计算区域数值解结合的方法。本文使用原始变量Navier-Stokes方程 ,对后台阶层流流动进行数值模拟 ,将FAM与Simple系列方法结合 ,计算结果与实验结果比较 。

关于SIMPLE类算法中速度修正公式和收敛准则的讨论

本文对常用于不可压流计算的ＳＩＭＰＬＥ类方法中的速度修正公式进行了推广，并提出相对质量源这一新的收敛准则。层流和湍流算例表明，速度修正一般公式中的系数βｎｂ可取０、０．５或１；相对质量源不受网格尺寸影响或受影响较小，是一个较通用的收敛准则。

SHPMLE方法的改进

本文针对ＳＩＭＰＬＥ系列算法中的弊端，提出了一种新的计算压力场的算法———ＳＩＭＰＬＥＨＬ算法，且将这种算法应用到液压阀阀腔的数值解中，发现ＳＩＭＰＬＥＨＬ算法具有计算精度高。

低温冷柜内空气的传热与流动特性研究

用Simple方法计算-65℃冷柜内空气自然对流,得到了冷柜内各个点空气的物性参数. 通过编程绘制了冷柜内空气的温度场、速度场、压力场及密度场,并且对所得场进行了分析.

空调房间气流组织的数值模拟

应用计算流体力学的理论和方法模拟建筑物室内通风空调气流组织的湍流流动 ;使用了K-ε模型与SIMPLE方法对室内气流组织进行模拟 ,并对方程的离散、耦合求解以及SIMPLE算法等数值计算问题进行了论述 。

切向进气道内燃机进气系统流场的数值模拟

为提高换气系统流动性能 ,采用数值计算方法对具有切向进气道的内燃机进气系统三维流场进行了研究 .模拟计算采用三维、可压、粘性、湍流模型和SIMPLE数值计算方法 .通过计算发现 ,在进气道内 ,切向气道没有涡流产生 ;进入气缸的气流 ,以一定的倾斜度与气阀和缸壁产生碰撞 ,是产生缸内旋流的主要原因 ,气体的碰撞和分离沿气缸横截面产生两个旋转方向相反的旋涡 ;随着气体逐渐远离气阀 ,缸内小旋涡与主旋流逐步融合 ,形成了单一方向的旋流 .研究结果表明 ,采用三维流动数值模拟可获得稳流试验中难以得到的进气道和缸内流动规律 ,为气道设计提供更有力的依据 .

冷藏展示柜柜内温度场的数值模拟及实验

建立了冷藏柜的物理数学模型,并用SIMPLE方法计算冷藏柜内空气的自然对流,得到柜内空气相应点的温度变化情况;同时对相应点的温度变化过程进行了实验研究。实验结果与理论计算结果能较好的吻合,模拟温度与实验温度的差值在1℃以内,从而验证了数学模型的正确性和计算程序的可靠性。

等离子枪体中冷却水流动与换热的数值模拟

基于计算流体力学和传热学,建立等离子喷涂枪喷嘴冷却水流动和换热分析模型,以SIMPLE方法对其进行了耦合计算.结果表明,喷嘴冷却存在薄弱部位,即热源附近的喷嘴壁面和喷嘴后端的密封垫圈.在此基础之上,对不同冷却水流速和流向进行了对比分析,得出较为理想的冷却水流速,合理的进水方式.

横向气流穿过垂直下落液滴场的二维流动数值计算

对Cl2/He混合气体横向穿过垂直下落的BHP(按重量25%的KOH,25%的H2O2及50%的H2O)液滴场的化学反应流动作了数值计算。模拟的流场是气体/液滴两相流场,在气相方程中,考虑了液滴与Cl2反应产生及释放O2(1Δ)的质量源项及表示液滴对气流阻碍作用的动量源项。由于气相动量小,液滴在下落过程横向偏移小,下落速度基本不变,因而假定流场中液滴数密度保持均匀。质量源项通过层流边界层理论而得到一种解析表达,反映了液滴表面因反应产生的Cl2通量依赖于来流中Cl2浓度、气流密度及来流速度变化的关系。用SIM-PLE方法对气相模型方程作了数值求解。模拟结果显示,气相速度场中靠近顶端和液滴区右边界位置出现涡旋,二维效应较为明显;混合气体的密度经过液滴区有较大下降;Cl2利用率、O2(1Δ)产率随入流速度增大而减小,随液滴速度增大而增大,这些结果与相关文献提供的实验测试结果对比较好。

计算动脉血管发展流动的新差分格式

在引用守恒型N-S方程和SIMPLE方法的基础上,对血管发展流动的控制方程提出了新的差分格式。算例结果表明:本差分格式对血管发展流动的数值研究是可行的。

一种气体/液滴混合流动模型与数值计算

研究均匀液滴单态氧发生器(TUDOG)的工作机理,为Cl2/He混合气体横向流过垂直下落的BHP(按重量25%KOH,25%H2O2,及50%H2O)液滴场的化学反应流动建立模型,并对模型方程做数值求解.模型方程中考虑液滴与气体间的质量、动量交换.混合流动的二维模型方程用SIMPLEC方法求解.模拟结果与相关文献提供的实测结果对比较好.结果发现:氯气利用率、单态氧产率随入流气体速度增大而减小,随液滴速度增大而增大;在含液滴区域的上游氯气的吸收利用较显著,对TUDOG的工程设计有参考价值.

复杂三维流动数值模拟的非重叠区域分解法

本文从 SIMPLE- C方法出发 ,采用基于非重叠子区域的 Dirichlet- Neumann交替算法 ,提出了一种计算复杂三维区域内流体流动问题的分区并行计算方法和通用程序 ,并以已有的算例为对照 ,验证了本方法的有效性 。

有流动条件下双组分系统凝固过程的数值模拟

本文采用SIMPLE方法对有流动条件下双组分系统的凝固过程进行数值模拟。求解混合物参数的控制方程 ,混合物中两相的体积分数和溶质浓度利用平衡相图关系确定。控制方程用有限体积法离散 ,SIMPLE方法求解。对NH4 Cl水溶液的流动凝固过程进行了数据模拟 ,给出数据求解的结果 ,分析了对流和输运现象对宏观相界面形态。