三维k-ε-A_p模型在固液两相流时均运动特性研究中的应用

固液两相流运动特性是水动力学中的一个研究热点。本文建立的三维k--εAp两相湍流模型首先研究了模型中颗粒相的两个控制参数对数值结果的影响,然后讨论了不同的颗粒平均粒径、水流流速与颗粒材料密度等三种情况下固液两相流的时均运动特性。数值计算结果和试验实测结果吻合良好。

贯流式水轮机活动导叶内部三维固液两相紊流研究

针对贯流式水轮机活动导叶内部固液两相亲流的三维数值模拟问题，基于N－S方程和两相紊流的。。一个模型，采用贴体坐标和交错网格系统，用SIMPLEC算法对水轮机活动导叶内部的固液两相亲流进行数值模拟，提出设计工况时活动导叶内部的两相紊流特性．得出了导叶内部流场和压力场的分布．将计算结果用Tecplot7进行处理，用图形表示其内部的流动状态和压力分布．

曲线坐标系下考虑植被影响的k-ε-A_p固液两相双流体湍流模型

该文建立了曲线坐标系下考虑植被影响的三维k-ε-Ap固液两相双流体湍流模型,模拟弯曲渠道内布置水生植被后水流和泥沙的运动结构以及弯道内的河床变形.通过模拟试验室60°弯道内流经植被的水流流速平面结构和断面分布,验证了模型中液相模块的准确性.通过模拟60°弯道内不同植被布置情况对水流泥沙运动和床面变形的影响,验证了模型中床面变形模块的准确性.数值结果较好地再现了试验规律.计算结果表明在弯道内布置植被改变了水流流速分布,植被覆盖区域的水流流速明显降低,泥沙运动减弱;非植被覆盖区域的水流流速增大,泥沙运动加剧;合理布置植被可以减缓弯道凹岸的泥沙侵蚀;数值计算结果和试验结果之间的比较表明三维k-ε-Ap固液两相双流体湍流模型处理推移质运动的方法比三维单流体模型更加合理.

MPI环境下气固两相流动的并行计算

采用Fortran语言自行开发的程序,在非正交贴体坐标系下,采用k--εAp模型。模型的两相湍流模型对一新型燃烧器一次风喷嘴及弯头组件内的气固两相流动进行了数值模拟。在求解过程中,将整个几何区域分解成若干相对简单的子区域,然后分别在各子域上采用SIMPLEC算法对控制方程组进行离散多机并行求解。最后本文分析了计算机集群在数值求解复杂流动问题方面的实用性以及实际所能达到的计算效率。

锅炉燃烧器内气固两相流动的数值模拟

当前,在解决传热与流动问题上,数值模拟已经成为一个非常重要的工具。利用自行开发的基于非正交贴体坐标系的计算软件,采用k-ε-AP气固两相湍流模型,对近出口处带有菱形障碍块的锅炉燃烧器内的气固两相冷态流动进行了数值模拟。根据流体动力学理论和某些出版物中发表的相关数据,通过对计算结果的比较、分析,证实了燃烧器一次风喷嘴带有菱形障碍块的结构对于炉膛内的稳定燃烧有着非常重要的作用。

曲线坐标系下的三维k-ε-A_p固液两相湍流总沙输运模型

本文建立非正交曲线坐标系下的三维k-ε-Ap固液两相湍流模型研究弯道内的水流泥沙运动和河床冲淤变形。河床变形计算采用推移质模型和总沙模型两种处理方法。两相湍流模型在计算推移质输运时采用泥沙的横纵向速度处理推移质的强度和方向,利用泥沙垂向速度计算悬沙与床沙之间的交换通量。计算发现两相湍流模型的河床冲淤变化分布结果比单相湍流模型的结果更接近试验结果,两相湍流总沙模型计算结果中局部区域的水深比两相湍流床沙模型计算得到的水深小。床面变形以及固液两相横纵向流速分布分析比较表明,泥沙运动的横向和纵向分布对床面变形的影响起重要作用,单相湍流模型在计算弯道内的推移质运动时夸大了二次流对泥沙横向输运的作用。