针对二维后台阶绕流采用人工可压缩方法进行数值模拟,方程的离散采用有限体积法.为了消除离散求解时可能产生的数值振荡,在离散方程的右端人为增加四阶人工耗散.在Re＝45, 60, 90等低雷诺数下的数值试验结果表明,人工可压缩方法和有限体积离散方法联合进行数值模拟的可行性;在低Re的情况下,伪可压缩系数α取小的值会对方程求解的稳定性更有利.在其它参数取值相同的情况下,还分别针对加入和不加入人工耗散两种情况进行模拟,结果表明人工耗散的加入使迭代余量的绝对值明显减小,也就是从一定程度上消减了数值解的振荡.文中同时在数值试验的基础上提出了人工压缩系数的参考取值范围.通过采用上述方法对后台阶绕流进行模拟,模拟结果和商用软件PHOENICS3.2在相同条件下模拟结果基本吻合,表明了该方法的可行性.

在对MBR膜生物反应器的模拟仿真中,我们曾使用计算流体动力学(CFD)的相关软件建立MBR中空纤维膜的二维模型,并成功模拟出流体在中空纤维膜区域的流动现象。为了后期提高中空纤维膜的模拟效果,我们可以考虑先将单根中空纤维膜丝放进膜组件中,并建立三维模型进行模拟,计算和观察,为扩展到多根中空纤维膜丝的研究做好前期的工作。在模拟中,由于中空纤维膜管壁小孔的数量规模达十亿数量级,在建模阶段画出大量的小孔并不现实。所以,在模拟时,我们引入多孔介质的思想,将中空纤维膜的管壁定义为多孔介质区域,从而完成对中空纤维膜管壁小孔的模拟。在之后进行的CFD数值求解的计算中,我们采用比较精确的有限体积法求解离散方程,经迭代100次后,我们可以从残差曲线图中看到所有值均低于阈值,呈收敛状态。模拟结果表明,通过CFD相关软件对单根中...

以气动式点胶喷射阀喷射泄压过程为研究对象,建立喷射过程背压腔泄压与撞针运动耦合系统的二维几何模型,采用湍流k-ε两方程数学模型、利用有限体积法和动网格技术对喷射过程进行计算,得到喷射过程中的背压腔泄压曲线与撞针运动曲线。在喷射过程中撞针受到了极大的背压力,降低了阀的喷射性能。一定范围内减小泄压气道长度或加大泄压气道直径有利于泄压,从而减少撞针运动响应时间并得到更快的撞针运动速度。通过实验验证了该计算结果的正确性,为气动式喷射阀喷射过程中的计算与分析以及喷射阀的结构优化提供参考。

针对双螺杆压缩机工作过程中转子的结构特性问题,综合考虑压缩机产生的压力场和温度场,对螺杆转子进行流热固耦合研究。通过有限体积法求解压缩机工作过程中产生的压力场和温度场,采用数值插值技术将其加载到转子的结构网格上,建立转子的真实受力模型。进一步求解转子的静平衡方程得到转子的位移场和应力分布,并利用L形大直径掩埋管道对所提出的方法进行验证。研究结果表明:温度场是螺杆转子产生较大变形和应力的主要原因,选择合适的转速可以降低转子的变形和应力。研究结果对压缩机的结构设计和优化有一定的理论意义。

现代CAD建模和CFD仿真已广泛应用于机械、汽车及航空等工业领域。文中主要采用CAD几何建模和FLUENT仿真分析，对汽车油箱的油液晃动进行数值模拟，包括CAD模型简化、网格划分、CFD仿真计算及结果分析。同时，运用有限体积法（VOF）模型模拟气液两相流计算，对比静态和动态时油箱的应力幅值，提出一种计算机辅助设计方法，这有利于优化油箱的结构。

为了深入研究气缸充放气过程中气体状态的变化，提出了一种建立气缸充放气二维模型的方法，利用有限体积法和动网格技术对气缸充放气过程进行了计算。数值计算结果与用AMESIM软件计算得到的结果有较好的一致性，证明了本方法的正确性和可行性。该方法可以得到气缸内部和节流口处流场的详细分布，为非定常流场的计算和分析提供了依据和途径。

运用嵌套网格技术和Navier-Stokes数值模拟对机翼半模和翼身组合体试验时风洞的四壁干扰进行综合模拟，评估和修正，计算格式在空间上采用中心有限体积离散，在时间上采用多步Runge-Kutta时间步长格式进行积分，计算结果证明了该方法的可行性和优越性。

为了研究总压探针测量方法在欠膨胀超声速射流中的可行性,论文采用非结构网格有限体积法对含探针和不含探针的射流流场进行数值模拟,并通过对两个计算结果的比较,给出这种测量方法的参考性评价.为了证明数值方法及计算结果的可靠性,给出了口径6mm的喷嘴、粗1.3mm总压探针在压比4的流动条件下纹影流场显示和总压探针测量等实验结果.

运用Navier—Stokes数值模拟对不同收缩曲线和设计方案的风洞收缩段和试验段的流动进行模拟，并对收缩段的分离特性、出口速度均匀性以及试验段的速度均匀性和附面层厚度作出评价。计算格式在空间上采用中心有限体积离散，在时间上采用多步Runge-Kutta时间步长格式进行积分。

本研究采用有限体积法,通过数值计算,模拟分析了行洪、蓄洪工程退洪、和分流洪水汇合的复杂流场分布,分析了洪闸附近的汇合流场结构,对比洪闸工程修建前、后的流场变化,提出流场分布特征和流速参数,重点分析汇合流场对蓄洪工程建筑物和附近大堤的影响,提出退洪区、分洪区附近的水力学指标,为洪闸布置、堤坝防护提供科学依据。