用随机模拟法研究颗粒群在湍流场的扩散
离散的颗粒群与湍流场的相互作用一直是颗粒悬浮两相流理论中的一个重要课题。本文在颗粒轨道模型的基础上,采用随机模拟法对湍流场中的颗粒群进行了计算。呈正态分布的湍流脉动速度是由电子计算机产生的随机数来模拟的。在格栅产生的湍流场中颗粒群扩散的预测值与实验值十分符合。通过计算,还很好地解释了实验中出现的一些反常现象。
入口非均匀性对直方管内湍流影响的大涡模拟研究
采用大涡模拟方法对直方管内的湍流流动进行了研究,对比计算了进口处为均匀来流和非均匀来流三种工况。从瞬时速度、脉动速度和平均速度分布等方面对湍流流动进行了分析。计算结果表明:入口处均匀来流和非均匀来流在横截面都会产生二次流运动;四个角域强化了壁面流体和主流流体的动量交换;在平均雷诺数相同情况下.非均匀来流时湍流程度大,各方向湍流脉动加强,横截面二次流加强,出现多个复杂的涡流区.瞬时流场结构、涡结构要复杂得多。
非结构网格在平面叶栅内湍流流动数值模拟中的应用
对二维非定常可压缩粘性流体,雷诺时均Navie卜Stokes方程可写成如下积分形式: 式中, 为计算区域;a 为区域边界;Q为守恒变量;F为通量,包括无粘通量F1和粘性通量FV。计算域采用三角形单元离散,三角形的边作为控制体边界,物理量置于单元中心。对每个三角形控制体,方程(l)可写成:
除湿系统中固定床内部气体流场的数值分析
以除湿系统中的固定床为研究对象,以K-ε模型和壁面函数法作为理论基础,通过使用PHOENICS软件进行数值分析计算,得出了固定床内部气体流动的速度场,并通过对气体速度分布规律的分析,为改善固定床的结构和填充状况以提高其除湿性能提供了理论基础.
模拟双星的液晶自适应校正分辨
研究了液晶自适应光学系统对模拟双星的校正.首先测定了LCOS液晶波前校正器的位相调制特性.结果表明其可以实现一个波长的调制量.同时,利用Gamma校正实现了位相和灰度级的线性调制关系.然后把液晶波前校正器和哈特曼波前传感器组成自适应光学系统,并和口径220mm的望远镜对接,实现了对模拟双星的探测和校正分辨.
风力机翼型气动力非定常特性对湍流的敏感性
大气湍流是风力机非定常特性的主要诱因,该研究基于CDRFG(consistent discretizing random flow generation)方法生成湍流入口边界,采用大涡模拟(large eddy simulation,LES)研究风力机翼型气动力非定常特性对湍流的敏感性。结果表明翼型前缘区域对湍流来流较为敏感,而中部及尾缘区域几乎不受湍流的影响。攻角分别为2°、8°和14°时,吸力面从前缘点到约0.5、0.3和0.1倍弦长位置处表面压力的标准差较均匀来流时幅值增大,表明小攻角时翼型吸力面上压力脉动受湍流影响的区域较大。来流湍流强度分别为9.3%、6.5%和4.8%时,2°攻角下翼型升力系数的标准差是其均匀来流时的6.36、5.42和4.90倍;8°攻角下是其均匀来流时的3.95、3.33和3.02倍;14°攻角下是其均匀来流时的1.78、1.63和1.40倍;表明小攻角时湍流引起的升力系数脉动特性较大攻角时更加显著。翼型前缘点脉动压力的功率谱曲线...
湍流效应对高速机械密封端面型槽冷却性能影响分析
高速工况下密封间隙内流体黏性生热严重且流动行为复杂,流体流动状态是影响跨尺度间隙流固传热过程和温度分布的关键因素之一,应用ANSYS Fluent软件在湍流与层流计算模型下建立了环形槽与螺旋槽复合式端面构型(ASG)的三维热流体动力润滑(THD)模型,对比了两模型下螺旋槽的冷却性能差异与环形槽的降温作用,以此揭示了流动状态对端面型槽冷却作用的影响机理,分析了型槽几何参数对两模型下温度场及密封性能的影响规律。结果表明:湍流模型下深螺旋槽内存在的大片死流体区阻碍了槽口冷流体进入到槽根部,致使螺旋槽对间隙内高温流体的冷却作用衰减;层流模型下深螺旋槽内充满更多的冷流体,冷却作用较强。内径侧环形槽在两模型下均具有显著的降温作用,且随槽深、槽宽的适当增加其降温作用得到强化;持续增加螺旋槽槽深并不能达到持续降温的目...
双蜗壳离心泵内部流场数值计算分析
借助于CFD软件,基于雷诺时均N—S方程和标准k-ε湍流模型运用SIMPLE计算方法对叶轮双蜗壳内部流场进行数值模拟,通过模拟双蜗壳与过渡流道内的压力场、速度场、速度矢量分布和流动迹线的三维可视化的流动规律,得出与试验结果相吻合的结果。运用三个不同工况下速度场和压力场的计算结果,分析该叶轮和过渡流道的内部水力特征,通过计算结果和流动细节以及结构特点,探索双蜗壳及过渡流道内的回流、撞击等流动规律。
基于CFD方法的钻井液锥阀流场模拟及结构分析
本文基于计算流体力学方法,采用幂律流变模型和RNGk-ε湍流模型对钻井液锥阀阀口处的内部流场进行数值仿真计算。通过对流场内流线形状、压力和流速的大小及其分布情况进行分析,着重研究了阀芯半锥角、阀芯结构、阀座倒角等对锥阀流场的影响。研究结果对以钻井液作为介质的液压锥阀的设计和优化具有一定的借鉴意义。
锥阀附近水力特性的三维数值模拟研究
采用可压缩的两相流模型,辅以Realizable k-ε湍流模型来模拟锥阀附近的水流水力特性,对于自由水面的处理采用了VOF法。通过对计算的压力场以及流线的分析,指出锥阀在水力消能中的作用。数值模拟结果与试验资料的比较分析表明两者吻合较好,从而验证了该模型在锥阀湍流模拟中的可靠性。