基于动态亚格子模型的方柱绕流大涡模拟 被引量：7

1

作者 张海涛 曹曙阳 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第3期434-439,共6页

目的对高雷诺数下的方柱绕流进行数值模拟,得到方柱下流场时间平均结果以及湍流流场的流场特征,用于验证亚格子模型对大涡模拟(LES)计算精确性的影响.方法基于有限体积法(FVM)的流体计算开源软件OpenFOAM,采用两种不同动态亚格子模型下... 目的对高雷诺数下的方柱绕流进行数值模拟,得到方柱下流场时间平均结果以及湍流流场的流场特征,用于验证亚格子模型对大涡模拟(LES)计算精确性的影响.方法基于有限体积法(FVM)的流体计算开源软件OpenFOAM,采用两种不同动态亚格子模型下的大涡模拟方法,模拟高雷诺数(Re=2.2×104)下的方柱绕流.结果通过数值计算得到流场完整的平均和脉动结构,并得到阻力系数、升力系数、斯托拉哈数等重要的气动力参数,经对比与试验实际情况吻合.结论高雷诺数复杂流场下亚格子应力的封闭形式对大涡模拟的计算结果有重要的影响,采用动态模拟技术一方程模型计算结果优于常规的Smagorinsky模型,在高雷诺数复杂流场下的计算是高效的,为结构抗风的数值研究提供了参考. 展开更多

关键词 大涡模拟 方柱绕流 亚格子模型 尾流结构 数值模拟

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基于Vreman亚格子模型的有限开口空间内热驱动流数值模拟 被引量：1

2

作者 霍岩 郜冶 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期117-123,共7页

利用基于Vreman亚格子模型的大涡模拟技术对有开口的单室和双室房间内热驱动流进行了数值模拟,利用函数分析法定量分析了模拟结果的准确性,并与Smagorinsky亚格子模型的模拟结果进行了比较。结果表明,Vreman和Smagorinsky亚格子模型的... 利用基于Vreman亚格子模型的大涡模拟技术对有开口的单室和双室房间内热驱动流进行了数值模拟,利用函数分析法定量分析了模拟结果的准确性,并与Smagorinsky亚格子模型的模拟结果进行了比较。结果表明,Vreman和Smagorinsky亚格子模型的计算结果均能够满足工程的需求,但Vreman亚格子模型在开口附近区域的温度和U速度计算结果在整体上比Smagorinsky亚格子模型更接近实验值;Vreman亚格子模型未像Sma-gorinsky亚格子模型那样过高地估算壁面附近高温区域的粘性耗散;对于单室房间内热烟气层高度的预测,采用Vreman模型得到的计算结果准确性比Smagorinsky亚格子模型提高近50%。 展开更多

关键词 Vreamn亚格子模型 有限开口空间 热流体 大涡模拟

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圆柱亚临界-临界-超临界流动特性的大涡亚格子模型比较研究 被引量：1

3

作者 祝志文 邓燕华 《动力学与控制学报》 2016年第4期371-378,共8页

为获取圆柱在亚临界、临界和超临界区内的气动特征,基于大涡模拟并分别采用Smagorinsky亚格子尺度模型和动力亚格子尺度模型计算了Re=4.1×10^4~8.2×10^5内的绕流场.将获得的圆柱定常与非定常气动特性与相关文献进行了对比.研... 为获取圆柱在亚临界、临界和超临界区内的气动特征,基于大涡模拟并分别采用Smagorinsky亚格子尺度模型和动力亚格子尺度模型计算了Re=4.1×10^4~8.2×10^5内的绕流场.将获得的圆柱定常与非定常气动特性与相关文献进行了对比.研究表明,两种亚格子模型均能给出圆柱升力系数平均值、RMS值和涡脱St数的合理估计,能预测阻力系数的下降.但两种亚格子模型均无法准确预测临界区阻力系数的快速下降、不同Re数下压力系数平均和RMS值在圆柱表面的分布.在临界和超临界区,Smagorinsky亚格子尺度模型可能高估了亚格子湍流粘性;相反,动态亚格子模型可能在流场部分区域明显低估了亚格子湍流粘性. 展开更多

关键词 Smagorinsky模型 动态亚格子模型 气动特性 临界区

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不同亚格子模型在水翼云空化数值计算中的适用性分析 被引量：2

4

作者 洪锋 薛环铖 +1 位作者 张帆 胡涛 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第9期915-920,共6页

为了研究不同亚格子模型在计算绕二维Clark-Y水翼非定常空化流动中的适用性,基于均相流假设及Zwart空化模型,并分别利用Wall-Adapting Local Eddy-Viscosity(WALE),Smagorinsky-Lilly,Algebraic Wall-Modeled LES Model(WMLES)及Dynamic... 为了研究不同亚格子模型在计算绕二维Clark-Y水翼非定常空化流动中的适用性,基于均相流假设及Zwart空化模型,并分别利用Wall-Adapting Local Eddy-Viscosity(WALE),Smagorinsky-Lilly,Algebraic Wall-Modeled LES Model(WMLES)及Dynamic Kinetic Energy Sub-grid Scale Model(KET)4种不同亚格子模型对控制方程组进行封闭.得到了云空化时不同亚格子模型预测的翼型升阻力系数、不同位置处流场时均速度分布、空泡形态周期性变化等非定常流动特征,并与相应试验数据进行对比.研究表明:与其他亚格子模型的预测结果相比,WALE模型模拟得到的平均升力系数与试验测量值最吻合,二者相对误差仅在1%以内,且其预测的瞬时升力系数与相应试验值也呈现较为一致的震荡规律;WALE模型能更准确地捕捉云空化阶段空泡非定常演变特征,包括翼型前缘附着型空穴增长,以及在回射流作用下片状空泡的断裂和云空泡脱落行为.基于WALE模型的计算结果,采用Q准则表达了水翼空化尾迹的旋涡结构,发现空泡的脱落及云状空泡的形成诱发了旋涡产生. 展开更多

关键词 非定常空化 水翼 亚格子模型 空泡脱落 数值模拟

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亚格子模型对泵喷推进器宽带非定常力预测的影响研究 被引量：1

5

作者 姚皞宇 曹琳琳 +2 位作者 张宇 吴大转 郁发新 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期405-415,共11页

为了研究亚格子模型对泵喷推进器非定常流动与宽带非定常力预报结果的影响,采用分块结构化网格建立了模型尺度下艇后泵喷推进器的计算模型,并进行了大涡模拟数值计算。从艇尾非定常流场特征量和推进器转子脉动载荷两个方面对比了三种不... 为了研究亚格子模型对泵喷推进器非定常流动与宽带非定常力预报结果的影响,采用分块结构化网格建立了模型尺度下艇后泵喷推进器的计算模型,并进行了大涡模拟数值计算。从艇尾非定常流场特征量和推进器转子脉动载荷两个方面对比了三种不同亚格子模型计算结果的差异,并分析了泵喷内部流动与转子非定常力间的内在联系。研究结果表明:三种亚格子模型均能得到含有叶频宽带峰的轴向推力谱,且整体趋势相近。泵喷转子上游的湍流强度和尺度的分布对亚格子模型较敏感,其中Smargrinsky-Lilly模型得到的湍流强度较强,尺度较大,该模型下的湍流谱在非平衡区量级较大,但由低频向高频的衰减较快,并且预测到的分离区范围大,导叶尾缘脱落涡分散,导致转子上游来流空间分布不均程度较强。对于转子叶片上的载荷脉动,Smargrinsky-Lilly模型预测的推力谱中线谱成分明显,并且叶频处宽带谱峰“陡峭”,而WALE模型和KET模型的结果宽带特性较强,对比非定常推力测试结果可知,WALE模型和KET模型更适于该问题宽带非定常力预测。 展开更多

关键词 泵喷推进器 大涡模拟 宽带非定常力 亚格子模型 非定常流动

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亚格子模型对三维扭曲水翼空化现象的影响 被引量：1

6

作者 何朋朋 李子如 +1 位作者 张孝旺 贺伟 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2022年第3期187-195,共9页

[目的]旨在探究三维扭曲水翼空化数值模拟中网格密度及亚格子模型的适应性问题。[方法]为此,使用大涡模拟(LES)方法和Schnerr-Sauer(S-S)空化模型对Delft Twist11N三维扭曲水翼的非定常空化流场进行数值模拟,重点研究3套不同密度的网格... [目的]旨在探究三维扭曲水翼空化数值模拟中网格密度及亚格子模型的适应性问题。[方法]为此,使用大涡模拟(LES)方法和Schnerr-Sauer(S-S)空化模型对Delft Twist11N三维扭曲水翼的非定常空化流场进行数值模拟,重点研究3套不同密度的网格和WMLES,SL,WALE这3种亚格子模型对Delft Twist11N水翼空化演变过程、空化脱落频率及时均升阻力系数等的影响。[结果]结果表明:适当的网格加密形式既能够捕捉到较多的细小空泡脱落、马蹄形云空泡的初生与溃灭等非定常空化演变现象,又能够获得具有较高精度的空泡脱落频率、时均升阻力系数和时均压力分布。相较于WMLES和SL亚格子模型,WALE亚格子模型较好地捕捉到了片空泡及云空泡的演变,在预报空泡脱落频率、时均升阻力系数及压力系数方面精度较优。[结论]因此,推荐采用基于WALE亚格子模型的LES方法进行非定常云状空化的数值模拟。 展开更多

关键词 三维扭曲水翼 云状空泡 大涡模拟 亚格子模型 网格密度

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相干结构的尺度相似性与尺度相似亚格子模型 被引量：1

7

作者 王瑞新 姜楠 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1283-1288,共6页

为了对多尺度相干结构在湍流大涡模拟尺度相似亚格子模型中的作用进行实验测量研究,分析尺度相似亚格子模型的适用尺度范围以及尺度相似亚格子模型沿平板湍流边界层法向的变化规律.用热线风速仪以高于对应最小湍流时间尺度的分辨率精细... 为了对多尺度相干结构在湍流大涡模拟尺度相似亚格子模型中的作用进行实验测量研究,分析尺度相似亚格子模型的适用尺度范围以及尺度相似亚格子模型沿平板湍流边界层法向的变化规律.用热线风速仪以高于对应最小湍流时间尺度的分辨率精细测量了风洞中平板湍流边界层不同法向位置流向速度分量的时间序列信号,用局部平均速度结构函数检测湍流多尺度相干结构的条件采样方法将壁湍流信号中的多尺度相干结构成份与非相干成份分离,比较去除多尺度相干结构成份前后尺度互相关系数的变化规律,研究多尺度相干结构在湍流不同尺度间动量、能量传递的机理.研究表明,不同尺度的湍流结构相似特性存在一个尺度范围,大涡模拟的尺度相似亚格子尺度不能大于能量最大尺度. 展开更多

关键词 壁湍流 多尺度相干结构 大涡模拟 尺度相似亚格子模型

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不同亚格子模型在亚声速槽道流大涡模拟中的应用对比 被引量：3

8

作者 洪正 叶正寅 《气体物理》 2019年第1期33-44,共12页

湍流边界层流动是一种广泛存在于飞行器内部和外部的流动现象,是基础理论和模型验证的重要研究对象.能够捕捉大部分流动细节且计算量适中的大涡模拟(large-eddy simulation, LES)方法在湍流数值模拟中得到了越来越广泛的应用.文章基于... 湍流边界层流动是一种广泛存在于飞行器内部和外部的流动现象,是基础理论和模型验证的重要研究对象.能够捕捉大部分流动细节且计算量适中的大涡模拟(large-eddy simulation, LES)方法在湍流数值模拟中得到了越来越广泛的应用.文章基于格心有限差分方法,使用4阶紧致中心格式离散N-S方程无黏项,分别应用5种不同的亚格子(subgrid-scale, SGS)模型,即隐式, SM(Smagorinsky model), DSM(dynamic Smagorinsky model), WALE(wall-adapting local eddy-viscosity model)和CSM(coherent structures model),对Re=3 000, Ma=0.5的等温壁面槽道流动进行了大涡模拟研究.与实验值和直接数值模拟(direct numerical simulation, DNS)结果对比后发现,流场平均温度、平均密度等热力学量以及平均流向速度对亚格子模型不敏感,不适宜作为判断模型优劣的判据.亚格子模型在壁面附近的耗散越大,壁面摩擦速度以及阻力系数就越小.对于与速度相关的脉动量来说,不同模型得到的结果在壁面和脉动峰值附近误差比较大,中心线附近较小;显式模型结果在流向速度峰值处均高于参考值,而在展向和壁面法向速度脉动峰值处则均偏低.考虑显式的4种模型在壁面附近的涡黏系数分布, DSM和CSM曲线满足涡黏系数与无量纲壁面距离3次方成正比的分布规律, SM曲线斜率偏小而WALE曲线斜率偏大. 展开更多

关键词 槽道流 N-S方程 大涡模拟 格心有限差分法 亚格子模型

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基于三种亚格子模型的空腔振荡流动计算 被引量：5

9

作者 白海涛 赖焕新 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期125-131,共7页

使用三种亚格子应力模型,对长深比(L/D)为5的三维矩形开式空腔的可压缩流体进行大涡模拟计算。研究得到的空腔自激振荡频率与Rossiter公式计算结果和实验结果吻合良好,结果显示振荡能量主要集中在较低频率区域,压力幅值主要出现在前三... 使用三种亚格子应力模型,对长深比(L/D)为5的三维矩形开式空腔的可压缩流体进行大涡模拟计算。研究得到的空腔自激振荡频率与Rossiter公式计算结果和实验结果吻合良好,结果显示振荡能量主要集中在较低频率区域,压力幅值主要出现在前三阶模态。Dynamic Smagorinsky-Lilly(DSM)模型在空腔前后壁面附近区域的脉动强度分布比Smagorinsky-Lily(SM)模型更为接近实验值,Wall Adapting Local Eddy Viscosity(WALE)模型的脉动强度分布与实验值最为接近。由空腔底部监测点声压级分布及声压频谱图可以看出:WALE模型性能最佳,DSM模型结果也与实验结果相符合,SM模型的预测性能略差。 展开更多

关键词 开式空腔 自激振荡 大涡模拟 亚格子应力模型 气动噪声

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代数亚格子湍动能模型及非黏性亚格子应力模型在喷雾大涡模拟中的应用 被引量：4

10

作者 周磊 解茂昭 +3 位作者 罗开红 帅石金 贾明 秦文瑾 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期215-221,共7页

在KIVA3V中将考虑简化的代数亚格子湍动能模型的3种亚格子尺度模型和K方程湍动能模型的非黏性亚格子应力模型纳入程序中,对定容弹中柴油的喷射和雾化过程进行了数值研究.以燃油液相和蒸气相分布的试验数据为依据,揭示了代数亚格子尺度... 在KIVA3V中将考虑简化的代数亚格子湍动能模型的3种亚格子尺度模型和K方程湍动能模型的非黏性亚格子应力模型纳入程序中,对定容弹中柴油的喷射和雾化过程进行了数值研究.以燃油液相和蒸气相分布的试验数据为依据,揭示了代数亚格子尺度湍动能模型对燃油喷雾计算结果的影响,并且与K方程亚格子湍动能模型进行了对比,同时分析了加入的非黏性亚格子应力张量模型的适用性.结果显示3种亚格子应力模型及代数亚格子湍动能模型的组合可以有效地模拟流场中湍动能变化对液滴弥散速度的影响,从而使液相贯穿距及液相和气相浓度分布与试验结果更为接近.同时,该代数模型所计算的亚格子尺度湍动能与K方程模型计算结果相当吻合.非黏性亚格子模型可以计算相对准确的喷雾结果. 展开更多

关键词 亚格子模型 湍动能 喷雾 大涡模拟

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不同亚格子尺度模型对气动噪声仿真精度的影响 被引量：3

11

作者 殷想 汪怡平 +2 位作者 杜敏韬 苏楚奇 孙浩 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期78-83,共6页

大涡模拟(Large Eddy Simulation,LES)湍流模型在汽车外流场及气动噪声模拟计算分析中有着广泛的应用,高精度的非定常流场计算结果是有效进行气动噪声仿真分析的前提和基础。采用现代简易汽车模型(HSM模型),基于不同亚格子模型的LES对... 大涡模拟(Large Eddy Simulation,LES)湍流模型在汽车外流场及气动噪声模拟计算分析中有着广泛的应用,高精度的非定常流场计算结果是有效进行气动噪声仿真分析的前提和基础。采用现代简易汽车模型(HSM模型),基于不同亚格子模型的LES对其进行非定常流场计算分析以及声场计算,并利用模型内部监测点的实验数据和仿真计算的结果进行对比验证。结果表明,使用WMLES模型可以得到更为准确的结果。 展开更多

关键词 气动噪声 亚格子模型 大涡模拟 HSM模型

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液体火箭发动机高频燃烧不稳定数值模拟基础模型

12

作者 洪春涛 陈钱 《火箭推进》 北大核心 2025年第1期17-33,共17页

液体火箭发动机高频燃烧不稳定问题是液体火箭发动机中重要的复杂问题之一,数值模拟在研究该问题时具有一定优势。液体火箭发动机高频燃烧不稳定数值模拟涉及较多基础模型,为了合理应用现有基础模型并进行进一步发展,从喷雾模型与蒸发... 液体火箭发动机高频燃烧不稳定问题是液体火箭发动机中重要的复杂问题之一,数值模拟在研究该问题时具有一定优势。液体火箭发动机高频燃烧不稳定数值模拟涉及较多基础模型,为了合理应用现有基础模型并进行进一步发展,从喷雾模型与蒸发模型、湍流模型与亚格子模型、燃烧模型、热物性模型这4个方面对其相关研究进行梳理。结果表明,离散相模型尽管能获得较好效果,但离实现液体火箭发动机高频燃烧不稳定全过程解析所需的喷雾模拟还有较大差距,后续研究中需通过在数值模拟中更好地融入流动不稳定性理论来准确模拟喷雾过程自身的非定常特性,通过离散相模型的气液双向耦合或VOF-DPM模型来准确模拟喷雾过程对扰动的响应。湍流建模中尽管经济性高的URANS方法在工程设计上有一定的价值,但LES方法能更准确地捕捉非线性压力振荡对非定常湍流的影响,后续研究中RANS/LES混合方法也应得到进一步的应用。EBU-Arrhenius模型能初步满足湍流-化学反应相互作用建模的要求,但燃烧细节的模拟不足;后续研究中可采用考虑详细化学反应动力学机理的燃烧模型,以更准确地捕捉非线性压力振荡对非定常燃烧释热的影响。目前大多研究都考虑了真实流体热物性,后续研究中还需探索适用于亚临界、跨临界和超临界等环境下所有流体状态的热物性统一处理方法。 展开更多

关键词 液体火箭发动机 高频燃烧不稳定 喷雾模型 湍流模型 亚格子模型 燃烧模型 热物性模型

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基于混合框架亚格子掺气模型的明渠自掺气均匀流数值模拟

13

作者 董宗师 蔡芳 李勇泉 《水电能源科学》 北大核心 2022年第7期146-150,共5页

为探究掺气模型模拟明渠自掺气水流的可靠性,采用亚格子掺气模型、变密度模型和漂移流模型相结合的混合框架亚格子掺气模型对3种典型坡度下的明渠自掺气均匀流进行了数值模拟。计算结果表明,所用模型可较好地计算两相流的速度分布,在缓... 为探究掺气模型模拟明渠自掺气水流的可靠性,采用亚格子掺气模型、变密度模型和漂移流模型相结合的混合框架亚格子掺气模型对3种典型坡度下的明渠自掺气均匀流进行了数值模拟。计算结果表明,所用模型可较好地计算两相流的速度分布,在缓坡下难以捕捉掺气浓度高于0.3的区域,导致计算得到的断面平均掺气浓度较低;而在中坡和陡坡下所用模型的扩散性高于实际,进而会得到高于实际的断面平均浓度;中坡和陡坡情况下计算的气泡绝对大小和在断面上的分布规律较为合理,但缓坡情况下的气泡直径分布规律性较差。总体来看,该模型应用于中坡和陡坡明渠的掺气计算可靠性较高,但仍需一定的参数校验。而对于缓坡明渠的计算结果的可靠性则较差。 展开更多

关键词 明渠 掺气 混合框架 亚格子掺气模型 数值模拟

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一种基于浸没边界-大涡模拟的降落伞流固耦合计算方法

14

作者 张扬 濮天梅 +2 位作者 周春华 欧阳弘扬 童旭东 《空气动力学学报》 北大核心 2025年第2期96-109,I0002,共15页

降落伞充气过程涉及复杂的流固耦合(fluid-structure interaction,FSI)现象,浸没边界(immersed boundary,IB)方法作为一种边界非协调方法,适合处理这种非线性大变形FSI问题。将Mittal等提出的尖锐界面IB方法与大涡模拟(large eddy simul... 降落伞充气过程涉及复杂的流固耦合(fluid-structure interaction,FSI)现象,浸没边界(immersed boundary,IB)方法作为一种边界非协调方法,适合处理这种非线性大变形FSI问题。将Mittal等提出的尖锐界面IB方法与大涡模拟(large eddy simulation,LES)相结合(LES/IB),应用于中高雷诺数(Re)降落伞绕流的模拟。在此基础上,结合非线性有限元方法,建立了一种基于适合复杂外形非均匀湍流的动态Vreman亚格子(Vreman subgrid-scale,Vreman SGS)模型的FSI方法,用于模拟降落伞充气过程。最后,通过经典的圆柱绕流算例(Re=3900)验证所发展的LES/IB方法的准确性。结果表明,LES/IB方法对平均阻力系数(C_(D))、后缘点平均背压系数(-C_(p,b))和斯特劳哈尔数(St)的计算结果与直接数值模拟、LES和实验结果吻合较好,误差均低于8%。此外,利用发展的Vreman SGS模型对典型的圆伞和十字伞充气过程中的气动性能和结构响应进行了分析,并与Smagorinsky SGS模型进行了对比。结果表明,在降落伞充气呼吸阶段,两者对阻力系数和投影面积的计算结果吻合较好,相对误差均在5%以内,验证了本文FSI方法的可靠性。 展开更多

关键词 降落伞充气 流固耦合 浸没边界方法 大涡模拟 亚格子模型

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基于Smagorinsky和Vreman模型的竖通道内旋转热流场大涡模拟 被引量：1

15

作者 霍岩 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期754-758,共5页

为了确定Vreman亚格子模型对于有侧开缝的竖通道内旋转火焰热流场模拟的适用性,基于一竖通道内旋转火焰实验场景,分别使用基于Smagorinsky和Vreman亚格子模型的大涡模拟技术进行了模拟。通过对所得结果比较确定基于Smagorinsky亚格子模... 为了确定Vreman亚格子模型对于有侧开缝的竖通道内旋转火焰热流场模拟的适用性,基于一竖通道内旋转火焰实验场景,分别使用基于Smagorinsky和Vreman亚格子模型的大涡模拟技术进行了模拟。通过对所得结果比较确定基于Smagorinsky亚格子模型的大涡模拟技术可以得到与实验吻合的火焰状态,而使用Vreman亚格子模型会在一定程度上低估旋转火焰周围的粘性耗散,从而过高地估计旋转火焰周围的切向速度,使火焰不能保持相对稳定的旋转状态。 展开更多

关键词 竖通道 旋转火焰 Smagorinsky亚格子模型 Vreman亚格子模型 大涡模拟

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多孔介质内流体流动的大涡格子Boltzmann方法研究 被引量：6

16

作者 周昊 芮淼 岑可法 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1660-1665,共6页

为研究多孔介质内流动随Re数变化的特点,采用结合Smagorinsky亚格子模型的格子Boltzmann方法(LES-LBM)对多孔介质内流动进行了数值模拟.结果表明:多孔介质内的单相流动在高Re数时会表现出复杂的非线性现象;LES-LBM克服了传统LBGK方法模... 为研究多孔介质内流动随Re数变化的特点,采用结合Smagorinsky亚格子模型的格子Boltzmann方法(LES-LBM)对多孔介质内流动进行了数值模拟.结果表明:多孔介质内的单相流动在高Re数时会表现出复杂的非线性现象;LES-LBM克服了传统LBGK方法模拟高Re数流动时容易产生数值不稳定的缺点,能清晰地描述出多孔介质内流动存在的3个区域,即低速时的线性达西区、过渡区和高速时的非线性二次区;不同Re下的流线图还说明微观的惯性作用最终导致了多孔介质宏观上的非线性现象,多孔介质流动呈现明显的多尺度特征.进一步分析计算结果可以证明:LES-LBM方法能准确地验证Darcy-Forchhimer阻力方程,Darcy-Forchhimer总阻力随Re数增加而增加,随孔隙率增加而减小,并且小孔隙率下的Forchhimer阻力占总阻力比例小于大孔隙率时的比例. 展开更多

关键词 格子BOLTZMANN方法 大涡模拟 亚格子模型 非达西流 Darcy-Forchhimer阻力

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速度估计模型在大涡模拟中的应用

17

作者 杨小龙 符松 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期746-750,共5页

介绍了速度估计模型的基本思想及其在物理空间的实现。速度估计模型依靠湍流大尺度的非线性作用估计出小尺度,从而可直接求解亚格子应力项而不需要额外的模型。本文采用该模型对不同雷诺数下的各向同性衰减湍流进行了模拟,并与直接数值... 介绍了速度估计模型的基本思想及其在物理空间的实现。速度估计模型依靠湍流大尺度的非线性作用估计出小尺度,从而可直接求解亚格子应力项而不需要额外的模型。本文采用该模型对不同雷诺数下的各向同性衰减湍流进行了模拟,并与直接数值模拟、理论分析和其他亚格子模型的大涡模拟结果进行了比较。也初步考察了网格分辨率、不同精度的紧致格式对大涡模拟结果的影响。 展开更多

关键词 速度估计模型 大涡模拟 亚格子模型 湍流

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LES不同模型对陡坡风场的空气动力场研究 被引量：1

18

作者 雷娇 许昌 +3 位作者 薛飞飞 潘航平 陈晨 胡义 《水电能源科学》 北大核心 2018年第1期203-207,共5页

利用LES的SM模型、DSM模型和WALE模型分析了二维陡坡地形的空气动力场,并将其模拟结果与试验和RNGκ-ε湍流模型的结果进行对比分析。结果表明,LES的亚格子模型在模拟分离区、速度分布和湍流强度分布方面较RANS模型更具准确性和全面性;W... 利用LES的SM模型、DSM模型和WALE模型分析了二维陡坡地形的空气动力场,并将其模拟结果与试验和RNGκ-ε湍流模型的结果进行对比分析。结果表明,LES的亚格子模型在模拟分离区、速度分布和湍流强度分布方面较RANS模型更具准确性和全面性;WALE模型是三个亚格子模型中计算时间较短且结果更准确的亚格子模型,因此选择WALE模型模拟复杂地形风电场的空气动力场,可以获取更加精准的流场分布,为工程应用提供理论参考。 展开更多

关键词 二维陡坡 空气动力场 LES 亚格子模型 数值模拟

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桥梁断面静风荷载的格子Boltzmann方法数值计算 被引量：4

19

作者 刘天成 葛耀君 曹丰产 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期17-24,共8页

通过引入反映湍流涡粘性的湍流松弛,得到了模拟高雷诺数湍流的BGK方程。在速度相空间、物理空间和时间上对BGK方程进行离散得到了三维十九速离散速度模型;结合分区计算技术,设计了格子Boltzmann并行算法;根据亚格子Smagorinsky模型,提... 通过引入反映湍流涡粘性的湍流松弛,得到了模拟高雷诺数湍流的BGK方程。在速度相空间、物理空间和时间上对BGK方程进行离散得到了三维十九速离散速度模型;结合分区计算技术,设计了格子Boltzmann并行算法;根据亚格子Smagorinsky模型,提出了直接从粒子分布函数计算湍流松弛时间的方法。用开发的并行计算程序对分体双箱截面和闭口箱梁截面的静风荷载进行了数值识别,得到的静力三分力系数和流场压力分布与风洞试验结果及CFD宏观方法计算结果吻合,并从表面压力分布入手分析了两种桥梁截面的绕流特点。 展开更多

关键词 BGK方程 亚格子湍流模型 湍流松弛时间 桥梁断面 静风荷载

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湍流大涡数值模拟进展 被引量：53

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作者 崔桂香 许春晓 张兆顺 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期121-129,共9页

本文简要陈述湍流大涡数值模拟的原理、优点,着重讨论湍流大涡数值模拟方法的关键问题及其可能解决的途径,包括脉动的过滤、亚格子模型、近壁模型和标量湍流的大涡数值模拟中的特殊问题。文章强调大涡数值模拟中亚格子应力的本质是可解... 本文简要陈述湍流大涡数值模拟的原理、优点,着重讨论湍流大涡数值模拟方法的关键问题及其可能解决的途径,包括脉动的过滤、亚格子模型、近壁模型和标量湍流的大涡数值模拟中的特殊问题。文章强调大涡数值模拟中亚格子应力的本质是可解尺度湍流和不可解尺度湍流动量间的输运,并以作者最近提出的新型亚格子模型说明发展亚格子模型的正确途径。文章最后提出湍流大涡数值模拟近期需要迫切解决的问题和其他具有挑战性的方向。 展开更多

关键词 湍流 大涡数值模拟 亚格子模型 近壁模型 标量湍流 计算空气动力学

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