湍流加速火焰的三维数值模拟 被引量：6

1

作者 范宝春 姜孝海 李鸿志 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期462-466,共5页

火焰在设有障碍物的管内传播时会自身加速 ,并可能导致爆炸。本文基于湍流 k-ε模型和改进的 EBU-Arrhenius反应模型 ,对该现象进行了三维空间的数值模拟。计算结果反映了障碍物、湍流和火焰之间相互作用的正反馈机理 。

关键词 湍流 火焰 三维数值模拟 κ-ε模型 三维图像 燃烧 障碍物 管内加速传播 正反馈机理

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发动机加力燃烧室湍流流场数值计算 被引量：8

2

作者 叶桃红 过明道 +1 位作者 陈义良 章诚 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期29-32,共4页

采用非正交曲线坐标系下非交错网格的ＳＩＭＰＬＥ方法，对航空发动机加力燃烧室气相燃烧的湍流流场进行了数值计算，湍流模型采用ｋ－ε双方程模型，平均化学反应速率采用涡旋破碎模型（ＥＢＵ）计算，对ＥＢＵ模型的缺陷作了讨论。差... 采用非正交曲线坐标系下非交错网格的ＳＩＭＰＬＥ方法，对航空发动机加力燃烧室气相燃烧的湍流流场进行了数值计算，湍流模型采用ｋ－ε双方程模型，平均化学反应速率采用涡旋破碎模型（ＥＢＵ）计算，对ＥＢＵ模型的缺陷作了讨论。差分网格采用分区方法生成，计算时对整个流场进行分区迭代直至得到收敛结果，数值计算结果合理。 展开更多

关键词 航空发动机 加力燃烧室 湍流 数值计算 流场

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超声速流中激波/湍流附面层干扰数值模拟 被引量：13

3

作者 雷雨冰 梁德旺 黄国平 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期1-5,共5页

采用修正的 B/L湍流模型以及多块结构化网格求解了二维 N- S方程 ,分别对超声速流和高超声速流中的激波 /湍流附面层干扰进行了数值研究。本文首先研究了进口马赫数为 2 .96的超声速流 ,计算结果准确预测了入射斜激波在平直壁面引起湍... 采用修正的 B/L湍流模型以及多块结构化网格求解了二维 N- S方程 ,分别对超声速流和高超声速流中的激波 /湍流附面层干扰进行了数值研究。本文首先研究了进口马赫数为 2 .96的超声速流 ,计算结果准确预测了入射斜激波在平直壁面引起湍流附面层分离的流动特征 :分离点的反射激波、分离包引起的膨胀扇以及再附点的反射激波。计算的壁面压力分布与实验值吻合较好 ,计算的分离区长度与实验值比较有一定误差。本文还对进口马赫数为 9.2 2的高超声速流中压缩角引起的激波 /湍流附面层干扰进行了数值研究 。 展开更多

关键词 超声速流 激波 湍流附面层 干扰 数值模拟 飞行器

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丁坝绕流及局部冲刷坑二维数值模拟 被引量：13

4

作者 潘军峰 冯民权 +1 位作者 郑邦民 闵涛 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期15-18,共4页

针对以往常用的丁坝绕流流场计算方法存在的不足,建立了边界拟和曲线坐标变换下的平面二维变水深流函数-涡量数值模型。给出的坐标变换可用于三维;计算紊动扩散系数采用F分布,模型可用于变水深情况。用本文的模型,研究了单个丁坝与不同... 针对以往常用的丁坝绕流流场计算方法存在的不足,建立了边界拟和曲线坐标变换下的平面二维变水深流函数-涡量数值模型。给出的坐标变换可用于三维;计算紊动扩散系数采用F分布,模型可用于变水深情况。用本文的模型,研究了单个丁坝与不同个数、不同形式的丁坝群产生的流速场与涡量场,给出涡量与局部冲刷坑范围及最大冲深部位。结果表明:计算得出的流函数、涡量、流速合乎规律;丁坝坝头处涡量较大,是形成冲坑的主要原因。方法较通常紊流模型及原参数解简便,为丁坝绕流及局部冲刷坑的数值模拟,开辟了一条新途径。 展开更多

关键词 丁坝 流函数-涡量法 局部冲刷坑

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幂律流体在偏心环空中流动的数值计算方法 被引量：4

5

作者 杨树人 张景富 +1 位作者 陈家琅 申家年 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 1996年第2期11-14,共4页

针对水平井中钻井液的流动特点，引入了Ｖａｓｉｌｅｓｃｕ紊流模式，建立了描述幂律流体在偏心环空中流动的基本方程。提出了求解幂律流体流动方程的１种新方法──迭代欧拉法，计算了液体流动的速度分布、流量及压降。找出了影响流场... 针对水平井中钻井液的流动特点，引入了Ｖａｓｉｌｅｓｃｕ紊流模式，建立了描述幂律流体在偏心环空中流动的基本方程。提出了求解幂律流体流动方程的１种新方法──迭代欧拉法，计算了液体流动的速度分布、流量及压降。找出了影响流场速度分布的主要因素，并将压力梯度的计算值与实验结果进行了比较。结果表明，环空的偏心度及流动状态对速度分布的影响最为明显。该方法不仅适合于幂律流体层流流动的计算，而且适合于幂律流体紊流流动以及其它流变模式流体流动的计算。 展开更多

关键词 幂律流体 偏心环空 层流 紊流 钻井液 水平井

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基于流场计算的贯流式水轮机叶片修型 被引量：6

6

作者 齐学义 张庆 +2 位作者 邱文斌 马惠萍 赵强 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2008年第5期45-49,共5页

针对某电站轴伸贯流定桨式水轮发电机组运行过程中出力远达不到额定值并伴随有振动和噪声的问题,采用CFD数值模拟方法,对水轮机过流通道进行流场的数值模拟计算.发现该电站原来所选用的水力模型及水轮机制造中均存在着一定缺陷或不足.... 针对某电站轴伸贯流定桨式水轮发电机组运行过程中出力远达不到额定值并伴随有振动和噪声的问题,采用CFD数值模拟方法,对水轮机过流通道进行流场的数值模拟计算.发现该电站原来所选用的水力模型及水轮机制造中均存在着一定缺陷或不足.依据数值模拟与分析的结果对转轮实施技术改造,即对其叶片由翼展中部至轮缘处的翼型分别进行延长,考虑强度的需要,使翼型沿翼展方向的变化遵循三阶贝塞尔曲线的规律进行修型;且增大叶片安放角.修型后的转轮经模拟计算结果表明,其效率较原水力模型有较大提高,其中最高效率提高2.5%,额定点的效率提高2%;改造后的转轮经试运行实践证明,消除了机组运行中的振动,减小了噪声;在水能参数达不到额定值(水头低20%)的情况下,发电机的最大输出功率已达到额定容量的88%;据此估算,在额定水能参数下,该水轮机出力不仅完全能达到额定出力的要求,而且还具有一定的超发能力. 展开更多

关键词 贯流式水轮机 叶片修型 三维湍流计算 叶栅稠密度

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多级能量回收透平水力模型方案的开发 被引量：2

7

作者 齐学义 李凤成 +1 位作者 谢小梅 刘永明 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2011年第4期56-60,共5页

通过对九级能量回收水力透平的全流道三维定常湍流计算,确定能量回收水力透平水力模型的设计方案.计算以连续性方程、雷诺时均N-S方程作为其控制方程,采用标准k-ε双方程湍流模型使方程组封闭.流速、压力的求解采用SIMPLE算法实现,离散... 通过对九级能量回收水力透平的全流道三维定常湍流计算,确定能量回收水力透平水力模型的设计方案.计算以连续性方程、雷诺时均N-S方程作为其控制方程,采用标准k-ε双方程湍流模型使方程组封闭.流速、压力的求解采用SIMPLE算法实现,离散采用具有二阶精度的隐式格式差分.计算结果详细地显示出透平内全流道的流速和压力分布,验证了设计方法的科学性. 展开更多

关键词 能量回收 透平 三维 全流道 湍流 数值计算

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三角形迷宫螺旋泵内部流场数值计算及试验 被引量：3

8

作者 王春林 张浩 +2 位作者 彭娜 赵佰通 郑海霞 《排灌机械》 EI 2009年第2期73-77,共5页

在三角形迷宫螺旋泵理论分析基础上,运用商用计算软件FLUENT,采用雷诺时均N-S方程和标准k-ε湍流模型,运用基于非结构网格的SIMPLEC算法,对清水状态下三角形迷宫螺旋泵内三维湍流场进行了数值模拟,从而得到了螺旋泵内部流动的主要特征... 在三角形迷宫螺旋泵理论分析基础上,运用商用计算软件FLUENT,采用雷诺时均N-S方程和标准k-ε湍流模型,运用基于非结构网格的SIMPLEC算法,对清水状态下三角形迷宫螺旋泵内三维湍流场进行了数值模拟,从而得到了螺旋泵内部流动的主要特征和外特性变化规律.根据试验结果得出泵的外特性曲线,并与数值模拟计算的结果进行比较,发现两者的外特性规律非常一致,这说明所采用的计算模型基本符合泵内部流动的实际情况.研究结果可用来了解三角形迷宫螺旋泵的内部流场特征,为螺旋泵的设计、改进和优化提供有益的参考. 展开更多

关键词 三角形迷宫螺旋泵 内部流动 湍流 数值计算 性能预测

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数值研究平板方舵激波-湍流边界层干扰 被引量：9

9

作者 邓小刚 张涵信 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1993年第6期651-657,共7页

数值研究了平板方舵激波-湍流边界层干扰流场。模拟出了分离激波与弓型激波砬撞后形成的“λ”激波结构;消晰地显示了分离区中的旋涡结构,发现流场中会出现二次分离涡,并从理论上分析了流场对称面涡心形态与非定常的关系,得到了涡心为... 数值研究了平板方舵激波-湍流边界层干扰流场。模拟出了分离激波与弓型激波砬撞后形成的“λ”激波结构;消晰地显示了分离区中的旋涡结构,发现流场中会出现二次分离涡,并从理论上分析了流场对称面涡心形态与非定常的关系,得到了涡心为不稳定螺旋点或出现极限环是非定常流动特征的新结论。 展开更多

关键词 数值计算 涡运动 湍流边界层

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回转体绕流场数值计算分析 被引量：3

10

作者 侯国祥 张黎 +1 位作者 吴崇健 陈荣 《中国舰船研究》 2007年第2期1-4,共4页

采用有限体积方法求解三维低速N-S方程,研究了三维回转对称体的绕流。用中心差分和迎风差分的混合差分格式构造代数方程组,采用了隐式和显式相结合的方法使主对角元素占优,以提高迭代求解过程的稳定性。利用压力校正算法,采用面松弛迭... 采用有限体积方法求解三维低速N-S方程,研究了三维回转对称体的绕流。用中心差分和迎风差分的混合差分格式构造代数方程组,采用了隐式和显式相结合的方法使主对角元素占优,以提高迭代求解过程的稳定性。利用压力校正算法,采用面松弛迭代来实现方程的求解。湍流的计算采用了标准的双方程模型。给出了回转体的计算结果,与其它方法的计算结果的对比表明它们之间具有合理的一致性。 展开更多

关键词 回转体 三维流场 N—S方程 湍流 数值计算

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二维大涡数值模拟的算例及其分析 被引量：8

11

作者 齐学义 郭秀峰 +2 位作者 王德国 刘在伦 孟繁中 《甘肃工业大学学报》 北大核心 2003年第2期56-58,共3页

根据文[1]中给出的二维大涡模拟方程的离散形式及数值解法,编制了一套数值计算程序,并通过计算二维后阶湍流流动和双流道式污水泵叶轮内部流场的实例计算,验证了文[1]中推导出的方程的正确性、可解性,以及提供的数值解法的可行性和可靠... 根据文[1]中给出的二维大涡模拟方程的离散形式及数值解法,编制了一套数值计算程序,并通过计算二维后阶湍流流动和双流道式污水泵叶轮内部流场的实例计算,验证了文[1]中推导出的方程的正确性、可解性,以及提供的数值解法的可行性和可靠性.经文中的实例计算,并把计算结果与实验实测结果相比较,令人十分满意.从而表明:二维大涡数值模拟既保持了原有三维形式的优点,又大大简化了三维求解对计算条件的苛刻要求,有望使大涡数值实现广泛的工程应用. 展开更多

关键词 二维大涡 数值模拟 控制方程 贴体坐标系 网格 叶轮机械 二维后阶湍流 双流道式污水系 离散形式

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具有横风效应的磁浮列车湍流外流场特性数值计算 被引量：2

12

作者 革非 毕海权 +1 位作者 雷波 张卫华 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期117-121,共5页

采用有限容积法对磁浮列车以500km/h的速度运行、受10～40 m/s的横向自然风作用下的外流场特性进行了详尽的计算分析,得到了列车顶部和侧面不同位置的速度和压力分布特性以及列车的尾流特性.结果表明:列车上部及背风侧面的速度及压力波... 采用有限容积法对磁浮列车以500km/h的速度运行、受10～40 m/s的横向自然风作用下的外流场特性进行了详尽的计算分析,得到了列车顶部和侧面不同位置的速度和压力分布特性以及列车的尾流特性.结果表明:列车上部及背风侧面的速度及压力波动均随着自然风速的增加而增大,并且列车尾涡中心也由于受自然风的影响而沿着自然风的方向偏转,而自然风对迎风侧的压力波动影响较小. 展开更多

关键词 磁浮列车 外流场特性 横风 数值计算

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用三维N－S方程计算钝体绕流 被引量：10

13

作者 朱国林 王开春 郭应钧 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 1994年第2期152-158,共7页

本文采用有限体积方法求解三维低速Ｎ－Ｓ方程，研究了三维钝体和类汽车物体的绕流。用中心差分和迎风差分的混合差分格式构造代数方程组，采用了隐式和显式相结合的方法使主对角元素占优以提高迭代求解过程的稳定性。利用压力校正算法... 本文采用有限体积方法求解三维低速Ｎ－Ｓ方程，研究了三维钝体和类汽车物体的绕流。用中心差分和迎风差分的混合差分格式构造代数方程组，采用了隐式和显式相结合的方法使主对角元素占优以提高迭代求解过程的稳定性。利用压力校正算法，采用面松弛迭代来实现方程的求解。湍流的计算采用了标准的双方程模型。本文给出了钝体和类小汽车外形的计算结果。钝体的计算结果和实验结果进行了对比，与其它方法的计算结果也进行了对比，它们之间具有合理的一致性。 展开更多

关键词 钝头体 三维流 不可压缩流

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用表观黏度计算幂律流体摩阻的方法及其应用 被引量：8

14

作者 陈俊 张劲军 《西安石油学院学报（自然科学版）》 2003年第6期58-62,共5页

在计算非牛顿含蜡原油管道输送的沿程摩阻时,通常采用幂律流体的摩阻计算公式.通过理论分析和算例验证表明,若紊流时雷诺数的计算采用管壁处的表观黏度,层流时雷诺数的计算采用距径向位置0.7788R处的表观黏度(R为管道半径),则圆管中幂... 在计算非牛顿含蜡原油管道输送的沿程摩阻时,通常采用幂律流体的摩阻计算公式.通过理论分析和算例验证表明,若紊流时雷诺数的计算采用管壁处的表观黏度,层流时雷诺数的计算采用距径向位置0.7788R处的表观黏度(R为管道半径),则圆管中幂律流体的流动摩阻可以用牛顿流体的公式来计算.此方法得到的结果与按传统幂律流体计算方法所得结果接近.采用该方法为热油管路特性的分析提供了方便. 展开更多

关键词 表观黏度 幂律流体 摩擦阻力 层流 紊流 含蜡原油 原油输送

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大型双吸离心泵内流场的数值模拟与性能预估 被引量：3

15

作者 徐存东 南瑞芳 +2 位作者 谢利云 王亚楠 魏怀东 《人民黄河》 CAS 北大核心 2014年第5期126-129,共4页

针对高扬程大流量的大型双吸离心泵的汽蚀问题进行了数值模拟。依据k-ε紊流模型加壁面函数法对叶轮内的三维紊流流动进行数值计算与分析,采用雷诺时均Navier-Stokes方程进行模拟并通过压力耦合方程组的半隐式方法进行求解。利用FLUENT... 针对高扬程大流量的大型双吸离心泵的汽蚀问题进行了数值模拟。依据k-ε紊流模型加壁面函数法对叶轮内的三维紊流流动进行数值计算与分析,采用雷诺时均Navier-Stokes方程进行模拟并通过压力耦合方程组的半隐式方法进行求解。利用FLUENT软件模拟得到叶片流速分布、压力分布及全流道流线分布图,分析出离心泵叶轮通道内的流动规律,并将模拟结果与试验值进行对比,可知在设计工况点时相对误差最小,扬程相对误差为1.75%,效率相对误差为2.27%。结果表明:利用计算流体动力学进行三维紊流数值模拟可以反映大型双吸离心水泵内部真实流动,效率的变化趋势符合离心泵工作特性的一般规律,模拟结果与试验结果一致。 展开更多

关键词 大型双吸离心泵 叶轮 内部流态 三维紊流 数值计算

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X型宽尾墩水气两相流场的数值模拟 被引量：3

16

作者 罗书靖 徐玲君 薛阳 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2011年第5期23-26,共4页

采用VOF方法和RNGk-ε模型对X型宽尾墩三维紊流流场进行了数值模拟,利用隐式解法提高了计算速度,捕捉到了水气两相流场并完成了对流场紊流特征的正确模拟。模拟结果表明:该模拟与实测结果吻合良好,说明采用的数值模拟技术对于自由水面... 采用VOF方法和RNGk-ε模型对X型宽尾墩三维紊流流场进行了数值模拟,利用隐式解法提高了计算速度,捕捉到了水气两相流场并完成了对流场紊流特征的正确模拟。模拟结果表明:该模拟与实测结果吻合良好,说明采用的数值模拟技术对于自由水面的模拟能力可以满足工程实践的需要。 展开更多

关键词 宽尾墩 隐式解法 三维紊流流场 数值模拟

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湍流系数D的几种计算公式及应用 被引量：3

17

作者 张雁 乔宏林 《油气井测试》 2000年第1期7-11,共5页

由于气体的高速流动 ,产生了湍流效应 ,而湍流效应的存在 ,又影响了储层的渗流特性。为了正确评价储层特性和对产能作出正确的预测 ,给出了湍流系数D的三种计算公式 ,并进行了对比选择 ,确定了适合大庆油田地质特点的一种计算方法 ,同... 由于气体的高速流动 ,产生了湍流效应 ,而湍流效应的存在 ,又影响了储层的渗流特性。为了正确评价储层特性和对产能作出正确的预测 ,给出了湍流系数D的三种计算公式 ,并进行了对比选择 ,确定了适合大庆油田地质特点的一种计算方法 ,同时 ,对湍流影响进行了修正 ,并将之应用到气井评价中。 展开更多

关键词 湍流系数 计算方法 气井 评价 公式 试井

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升阻型风力机非定常流场计算及性能分析 被引量：4

18

作者 杨从新 史广泰 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2013年第6期55-59,共5页

基于CFD软件,利用非定常流场计算方法,采用k-ω的SST湍流模型、滑移网格技术和双滑移网格技术,研究旋转轴、湍流度及内外风轮之间区域对升阻型风力机风轮气动性能的影响,分析升阻型风力机的气动性能.结果表明:在流场计算中如果考虑旋转... 基于CFD软件,利用非定常流场计算方法,采用k-ω的SST湍流模型、滑移网格技术和双滑移网格技术,研究旋转轴、湍流度及内外风轮之间区域对升阻型风力机风轮气动性能的影响,分析升阻型风力机的气动性能.结果表明:在流场计算中如果考虑旋转轴,其最大功率和最大功率系数均小于无旋转轴的情况;在额定风速以下,湍流度对计算结果影响不大,但当风速大于额定风速时,双向湍流度和单向湍流度的计算结果相差很大;在内外风轮之间区域旋转的情况下风力机易先失速. 展开更多

关键词 湍流度 双滑移网格 升阻型风力机 旋转轴 流场计算

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分块隐式有限差分法计算弯管紊流 被引量：7

19

作者 吴玉林 陈学纯 胡泽明 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1992年第4期103-107,141,共5页

本文利用贴体坐标系中分块隐式有限差分法计算矩形截面90°弯管中不可压恒定紊流.在计算中,雷诺方程的数值离散采用混合差分格式,局部联立求解雷诺方程和连续方程而得到速度压力解.在全流场的迭求解过程中采用对称联立Gauss—Seidel... 本文利用贴体坐标系中分块隐式有限差分法计算矩形截面90°弯管中不可压恒定紊流.在计算中,雷诺方程的数值离散采用混合差分格式,局部联立求解雷诺方程和连续方程而得到速度压力解.在全流场的迭求解过程中采用对称联立Gauss—Seidel法.利用标准K-ε紊流模型模拟紊流.计算结果与有关试验进行了对比. 展开更多

关键词 分块 隐式 弯管 湍流 差分法

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加力燃烧室污染特性计算 被引量：2

20

作者 赵坚行 刘洪 伍艳玲 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 1998年第3期231-236,共6页

通过数值模拟方法，预估某型涡扇发动机加力燃烧室污染性能。采用ｋ－ε双方程模型描述紊流特性；采用修正的ｋ－ε－ｇ紊流燃烧模型和两步反应系统，来估算燃烧流场。其中ＣＯ和ＮＯ浓度都通过求解其紊流输运方程得到，而碳粒浓度采用... 通过数值模拟方法，预估某型涡扇发动机加力燃烧室污染性能。采用ｋ－ε双方程模型描述紊流特性；采用修正的ｋ－ε－ｇ紊流燃烧模型和两步反应系统，来估算燃烧流场。其中ＣＯ和ＮＯ浓度都通过求解其紊流输运方程得到，而碳粒浓度采用多维经验分析法获取。对最大状态和加力状态等１８种飞行工况下加力室流场和污染性能进行了数值计算。结果表明：随着飞行高度和飞行马赫数的改变，污染物排放浓度也发生相应的变化，计算所得的污染物排放浓度变化规律是合理的。 展开更多

关键词 数值计算 加力燃烧室 污染性能 航空发动机

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