不同湍流模型对风力机叶片翼型气动性能参数计算结果的影响研究
为了比较不同湍流模型得到的风力机叶片翼型气动性能参数计算结果的区别,采用S-A、SST k-ω和RNG k-ω这3种湍流模型对风力机叶片NACA0018翼型进行数值计算,然后将得到的结果和文献给出的风洞实验值进行比较,最后分别讨论了一阶迎风、二阶迎风和QUICK这3种离散格式对计算精度的影响。结果表明:当翼型在未失速(攻角小于14°)状态时,RNG k-ω模型得到的升力系数值与实验值最为接近;当翼型处于失速状态(攻角大于等于14°)时,S-A模型得到的升力系数值与实验值最为接近,而SST k-ω模型得到的阻力系数值与实验值最为接近。
湍流问题的运动学探索
流动是自然界的普遍现象。从和煦的微风到激荡的台风,从平静的河流到咆哮的瀑布,是生活中常见的现象。流动一定对应着力。当行驶的汽车速度越来越大时,汽车受到越来越大的迎风风阻,车尾的湍流造成气动压力下降,这些是燃油消耗的主要原因,所以现代汽车外形都要进行整流设计,优化空气的流动以降低风阻。高速列车、飞机、导弹、潜艇、鱼类等都必须进行空气动力学或流体力学设计,以降低流体阻力、提高升力或控制流体的流动来满足各种工程需要。
密闭空间煤粉气动分散湍流对爆炸参数的影响规律
采用自行设计的20 L长径比1∶1圆柱形透明有机玻璃罐、铸铁爆炸实验罐及对称式双喷头气动喷粉分散装置,研究了气动湍流强度、煤粉粒径及其爆炸特性,获得了不同实验条件下煤尘的爆炸特征参数,并给出了定量评价。实验结果表明在不同气动分散作用下,湍流均方根速度Urms测得1. 1~6. 2 m/s,平均湍流积分尺度在40~72 mm,雷诺数在8 000~16 300;爆炸超压峰值随湍流均方根速度呈线性增长,而爆炸超压上升速率Urms在1. 1~3. 5 m/s范围增速明显,Urms在3. 5~6. 2 m/s范围增速变缓。较大的湍流强度虽然具有加速煤粉与空气充分预混及自身反应,但同样导致对煤粉粒径间的传热传质效率下降;由最大有效燃烧速率理论计算与实验结果对比,也间接性的验证了实验结论的一致性。
湍流模型对风力机翼型气动性能模拟的影响研究
为了研究不同湍流模型对风力机翼型气动性能模拟的影响,以风力机专用翼型DU97-W-300为研究对象,使用网格划分软件GAMBIT对翼型流场区域进行划分网格,采用FLUENT16.2对翼型进行气动性能分析,比较全湍流S-A模型及带转捩修正的Transition SST模型的模拟结果。研究结果表明,S-A模型计算的升力系数更接近实验值,T-SST模型在小攻角时计算的阻力系数与实验值基本一致,大攻角时有一定误差,但趋势都与试验结果相同。研究结果对风力机翼型的气动性能分析具有一定的参考价值和指导意义。
桥梁断面气动导纳风场依赖特性的数值研究
基于二维不可压非定常RANS模型,分别计算了平板断面、箱梁断面、双边肋断面在简谐脉动来流和宽频湍流中的非定常气动力,并识别出各自的气动导纳函数。在此基础上,通过考察断面在三种不同脉动幅值来流作用下的气动导纳,研究了不同脉动幅值对各类断面气动导纳的影响。结果表明,在竖向简谐脉动来流下,平板断面的气动导纳与Sears函数吻合良好,证明数值识别气动导纳的可行性;湍流作用下,平板断面识别的导纳函数有着实质性的不同,表现出很强的随机跳跃性。与平板断面类似,箱梁断面的气动导纳接近Sears函数。在不同幅值的简谐脉动来流下,平板断面和流线型箱梁断面识别的气动导纳基本一致,表现出了流线型断面对来流特性的不敏感性。计算结果表明,具有显著分离流的双边肋断面,其气动导纳具有明显的来流风场依赖性,表明钝体断面的气动导纳并...
用Hartmann-Shack波前传感器测量大气湍流特征
建立了一个小型Hartmann-Shack波前传感器来测量大气扰动特征。通过单子孔径的象移和许多间距不同的子孔径之间的象移差测得的到达角起伏的统计值来计算出Fried参数r0。本文推导了采用不同孔径参数的实验结果,以及波前斜率的功率谱密度。
平展流冷态湍流场的PIV测量
针对单烧嘴湍流预混平焰冷态实验模型,采用粒子激光测速(PIV)技术对烧嘴下方主要燃烧区的速度场(250mm×350mm)进行了测量,得出在旋流强度为1.76,空气量/煤气量为19.39下的速度场。速度场由回流区、附壁射流区和过渡区组成,同时进一步分析了三个区域内径向速度和轴向速度的变化规律。
湍流气象探空仪的研制及其性能分析
最新研制的湍流气象探空仪是将温度脉动仪附加在常规气象探空仪上,实现了两路折射率结构常数、温湿压常规气象参数、温度谱等测量。通过在合肥和长春的实验表明该系统具有较高的测量精度和稳定性,在高空低温动态条件下探空仪系统噪声与温度脉动仪地面常温静态条件下的噪声相当。探空系统噪声引起的等效折射率结构常数小于2×10^-18m^-2/3能服务于激光传输、大气质量评价及天文台选址等相关领域对大气光学湍流研究的需要。
超声流量计管道流场的模拟与分析
针对非理想流场对超声流量计测量的影响,研究单、双弯管流场的流速分布特征。通过对理想层流、湍流的模拟计算,得出单、双弯管流场的流速分布关系。通过流速分布曲线和流速等值线分布情况可以看出,单弯管流场的二次流分量是两个对称的涡,纵向截面的线平均速度是对称的。双弯管流场的二次流是单一的涡,在截面侧后方会出现回流,使速度等值线及截面线的平均速度分布很不规则。
液压阀道内三维流体流动的数值分析
针对滑阀阀道内的三维流体流动,采用湍流模型的k-ε两方程模型和有限容积数值方法,在圆柱坐标系下对其进行了数值分析。同时计算了流动区域内各节点上的压力p,速度v,湍流脉动动能K和脉动能耗散率ε。