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基于LBM的三维水翼空化流动并行数值模拟
1
作者
苏砚文
刘育玮
《数字技术与应用》
2025年第3期165-167,共3页
水翼空化流动研究对提高水力机械的抗空化性能和运行稳定性具有显著的工程应用价值,而数值模拟已成为水翼空化流动研究的重要手段。格子玻尔兹曼方法(Lattice Boltzmann Method,LBM)在两相流模拟中表现出良好的适用性,尤其是在偏离热力...
水翼空化流动研究对提高水力机械的抗空化性能和运行稳定性具有显著的工程应用价值,而数值模拟已成为水翼空化流动研究的重要手段。格子玻尔兹曼方法(Lattice Boltzmann Method,LBM)在两相流模拟中表现出良好的适用性,尤其是在偏离热力学平衡状态的复杂动力学中具有显著的优势,具有算法简单、适合并行计算等优点,具备广泛的应用潜力。
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关键词
三维水翼空化流动
LBM
数值模拟
并行计算
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职称材料
基于斜凸槽结构的火焰筒冷却特性优化研究
2
作者
何振鹏
鲍镇兴
+5 位作者
黄焘
邹雨辰
刘鸿宇
黎柏春
苏砚文
郭家宁
《推进技术》
北大核心
2025年第4期218-233,共16页
改善航空发动机燃烧室冷却效果对提高火焰筒可靠性具有重要意义。本研究以航空发动机环形燃烧室为对象,综合考虑燃烧室气体旋流特性、火焰筒压力损失、复杂湍流流场,构建高精度气热湍流燃烧模型。分析燃烧室火焰筒的内部流场与壁面温度...
改善航空发动机燃烧室冷却效果对提高火焰筒可靠性具有重要意义。本研究以航空发动机环形燃烧室为对象,综合考虑燃烧室气体旋流特性、火焰筒压力损失、复杂湍流流场,构建高精度气热湍流燃烧模型。分析燃烧室火焰筒的内部流场与壁面温度场,并评估火焰筒燃烧性能与冷却特性。提出了一种新型圆柱孔-斜凸槽气膜组合孔冷却结构,对比了该结构与圆柱形气膜孔和横槽气膜孔在壁面温度、射流规律、孔出口温度分布和冷却效率方面的差异。研究结果表明:火焰筒内外壁面均出现不同程度的高温区与较大的温度梯度可能易造成部件失效;斜凸槽的冷却效果较圆柱孔和横槽有显著提高,二次流在流出斜凸槽后能更好地覆盖内壁面形成气膜保护,在不影响燃烧反应的前提下,冷却优化后的火焰筒各壁面的平均温度均有降低,最大降低幅度为339.36 K,最小降低幅度为105.28 K;槽深为0.5 mm斜凸槽孔出口的冷却射流具有适量的纵向动能,槽深为0.25 mm和0.75 mm的斜凸槽分别对冷却射流的干涉过小和过大,得出槽深为0.5 mm的斜凸槽冷却效果最佳;在轴向67 mm位置,斜凸槽结构的冷却效率为0.384,优于圆柱孔的0.156和横向槽的0.201。
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关键词
航空发动机
气膜冷却
数值仿真
环形燃烧室
冷却优化
传热特性
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职称材料
螺旋槽流道微泵的数值模拟方法分析
被引量：
3
3
作者
唐学林
李林伟
+3 位作者
苏砚文
王福军
黎耀军
时晓燕
《排灌机械工程学报》
EI
2010年第1期31-37,共7页
分别在无滑移边界条件和滑移边界条件下,采用不同的双方程湍流模型以及层流模型对微型泵内部流动进行数值模拟,研究适合微型泵的计算模型和边界条件.分别使用了3种湍流模型(标准k-,εRNGk-,εRealizablek-ε)和层流模型进行了数值模拟,...
分别在无滑移边界条件和滑移边界条件下,采用不同的双方程湍流模型以及层流模型对微型泵内部流动进行数值模拟,研究适合微型泵的计算模型和边界条件.分别使用了3种湍流模型(标准k-,εRNGk-,εRealizablek-ε)和层流模型进行了数值模拟,通过对流场的速度分布和压力分布的分析发现:与无滑移壁面条件的模拟结果比较,滑移壁面条件时速度分布比较均匀,但两者压力分布趋势相同.在压力与流量间的性能曲线方面,计算结果和试验结果的比较表明,在无滑移壁面边界条件时,各种模型的计算结果与试验结果总体相差很大,同时,层流模型的计算结果较好;而在滑移壁面边界条件时,所有模型的计算结果与试验结果的误差都很小,同时,标准k-ε湍流模型和RNGk-ε湍流模型的计算结果总体要比使用层流模型稍好一些,并且当泵在高转速下趋势更明显.
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关键词
微型泵
滑移边界
无滑移边界
湍流模型
层流模型
数值模拟
螺旋流道
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职称材料
题名
基于LBM的三维水翼空化流动并行数值模拟
1
作者
苏砚文
刘育玮
机构
中国民航大学
出处
《数字技术与应用》
2025年第3期165-167,共3页
基金
中央高校基本科研业务“高雷诺数下三维MRT-LBM数值模拟及并行算法研究”(3122019078)。
文摘
水翼空化流动研究对提高水力机械的抗空化性能和运行稳定性具有显著的工程应用价值,而数值模拟已成为水翼空化流动研究的重要手段。格子玻尔兹曼方法(Lattice Boltzmann Method,LBM)在两相流模拟中表现出良好的适用性,尤其是在偏离热力学平衡状态的复杂动力学中具有显著的优势,具有算法简单、适合并行计算等优点,具备广泛的应用潜力。
关键词
三维水翼空化流动
LBM
数值模拟
并行计算
分类号
TV131.2 [水利工程—水力学及河流动力学]
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职称材料
题名
基于斜凸槽结构的火焰筒冷却特性优化研究
2
作者
何振鹏
鲍镇兴
黄焘
邹雨辰
刘鸿宇
黎柏春
苏砚文
郭家宁
机构
中国民航大学航空工程学院
重庆航天职业技术学院
中国商飞上海飞机制造有限公司
出处
《推进技术》
北大核心
2025年第4期218-233,共16页
基金
中央高校基本科研业务费自然科学重点项目(3122023045)。
文摘
改善航空发动机燃烧室冷却效果对提高火焰筒可靠性具有重要意义。本研究以航空发动机环形燃烧室为对象,综合考虑燃烧室气体旋流特性、火焰筒压力损失、复杂湍流流场,构建高精度气热湍流燃烧模型。分析燃烧室火焰筒的内部流场与壁面温度场,并评估火焰筒燃烧性能与冷却特性。提出了一种新型圆柱孔-斜凸槽气膜组合孔冷却结构,对比了该结构与圆柱形气膜孔和横槽气膜孔在壁面温度、射流规律、孔出口温度分布和冷却效率方面的差异。研究结果表明:火焰筒内外壁面均出现不同程度的高温区与较大的温度梯度可能易造成部件失效;斜凸槽的冷却效果较圆柱孔和横槽有显著提高,二次流在流出斜凸槽后能更好地覆盖内壁面形成气膜保护,在不影响燃烧反应的前提下,冷却优化后的火焰筒各壁面的平均温度均有降低,最大降低幅度为339.36 K,最小降低幅度为105.28 K;槽深为0.5 mm斜凸槽孔出口的冷却射流具有适量的纵向动能,槽深为0.25 mm和0.75 mm的斜凸槽分别对冷却射流的干涉过小和过大,得出槽深为0.5 mm的斜凸槽冷却效果最佳;在轴向67 mm位置,斜凸槽结构的冷却效率为0.384,优于圆柱孔的0.156和横向槽的0.201。
关键词
航空发动机
气膜冷却
数值仿真
环形燃烧室
冷却优化
传热特性
Keywords
Aero-engine
Air film cooling
Numerical simulation
Annular combustor
Cooling optimi-zation
Heat transfer characteristics
分类号
V231.1 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
螺旋槽流道微泵的数值模拟方法分析
被引量：
3
3
作者
唐学林
李林伟
苏砚文
王福军
黎耀军
时晓燕
机构
中国农业大学水利与土木工程学院
出处
《排灌机械工程学报》
EI
2010年第1期31-37,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(50976124
50779069)
北京市自然科学基金资助项目(3083022)
文摘
分别在无滑移边界条件和滑移边界条件下,采用不同的双方程湍流模型以及层流模型对微型泵内部流动进行数值模拟,研究适合微型泵的计算模型和边界条件.分别使用了3种湍流模型(标准k-,εRNGk-,εRealizablek-ε)和层流模型进行了数值模拟,通过对流场的速度分布和压力分布的分析发现:与无滑移壁面条件的模拟结果比较,滑移壁面条件时速度分布比较均匀,但两者压力分布趋势相同.在压力与流量间的性能曲线方面,计算结果和试验结果的比较表明,在无滑移壁面边界条件时,各种模型的计算结果与试验结果总体相差很大,同时,层流模型的计算结果较好;而在滑移壁面边界条件时,所有模型的计算结果与试验结果的误差都很小,同时,标准k-ε湍流模型和RNGk-ε湍流模型的计算结果总体要比使用层流模型稍好一些,并且当泵在高转速下趋势更明显.
关键词
微型泵
滑移边界
无滑移边界
湍流模型
层流模型
数值模拟
螺旋流道
Keywords
micro-pump
slip boundary
non-slip boundary
turbulence model
laminar model
numerical simulation
spiral-channel
分类号
TK312 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于LBM的三维水翼空化流动并行数值模拟
苏砚文
刘育玮
《数字技术与应用》
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于斜凸槽结构的火焰筒冷却特性优化研究
何振鹏
鲍镇兴
黄焘
邹雨辰
刘鸿宇
黎柏春
苏砚文
郭家宁
《推进技术》
北大核心
2025
0
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职称材料
3
螺旋槽流道微泵的数值模拟方法分析
唐学林
李林伟
苏砚文
王福军
黎耀军
时晓燕
《排灌机械工程学报》
EI
2010
3
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职称材料
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