非正交网格控制容积法分析复杂形状池内的流动 被引量：1

1

作者 张庄 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1994年第4期483-487,共5页

介绍一种基于非正交网格控制容积法的数学模型，及其在圆形沉沙池流动研究中的应用．该模型求解轴对称流动的连续方程及时均Ｎ－Ｓ方程，并采用标准ｋ－ε紊流模型，模拟圆形池内的流动．由于采用非正交网格，此计算模型可精确模拟几何... 介绍一种基于非正交网格控制容积法的数学模型，及其在圆形沉沙池流动研究中的应用．该模型求解轴对称流动的连续方程及时均Ｎ－Ｓ方程，并采用标准ｋ－ε紊流模型，模拟圆形池内的流动．由于采用非正交网格，此计算模型可精确模拟几何形状较复杂的沉沙池内的流动，利用上述模型对某实际沉沙池进行了流场计算，计算所得流场与模型试验实测值符合良好． 展开更多

关键词 流体力学 控制容积法 非正交网格

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交错网格下的有限控制容积多重网格计算 被引量：1

2

作者 刘应征 陈汉平 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第9期1273-1277,共5页

在有限控制容积法和速度 -压力修正的基础上 ,引入多重交错网格算法及非线性方程的全近似格式 ( FAS) .相邻各重网格之间的主变量及其相应控制容积上的残值分别通过双线性插值和求和的方法传输信息 .所有方程 ,包括压力修正方程 ,都以... 在有限控制容积法和速度 -压力修正的基础上 ,引入多重交错网格算法及非线性方程的全近似格式 ( FAS) .相邻各重网格之间的主变量及其相应控制容积上的残值分别通过双线性插值和求和的方法传输信息 .所有方程 ,包括压力修正方程 ,都以同等方式参与多重网格循环计算 .该方法使应用广泛的交错网格算法很容易扩展成多重网格算法 ,有效地提高了收敛速度 .以二维空穴驱动层流为例 ,测试表明收敛速度可以提高 4～ 2 5倍 .给出了空穴、旋转流动交错多重网格的数值计算结果及其 Particle Image Velocimetry( PIV)全场实验测量结果的对比 . 展开更多

关键词 有限控制容积法 多重网格 流体力学 计算

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建筑室内环境数值方法的研究──三维紊流室内气流动态数值研究 被引量：7

3

作者 张冷 吕文瑚 汤广发 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 1995年第3期66-70,101,共6页

本文尝试用数值计－算法取代传统方法研究室内气流组织。采用足ｋ－ε双方程紊流数学模型，用控制容积法离散原始方程，实现了在任意外界条件作用下对室内气流组织的三维紊流数值模拟。作出了速度矢量分布图和温度等值线图。并且，从物... 本文尝试用数值计－算法取代传统方法研究室内气流组织。采用足ｋ－ε双方程紊流数学模型，用控制容积法离散原始方程，实现了在任意外界条件作用下对室内气流组织的三维紊流数值模拟。作出了速度矢量分布图和温度等值线图。并且，从物理意义和数值方法两方面仔细考虑了边界条件的处理，提出了较好的解决方案。将数值计算结果与可视化实验和理论公式计算数据作比较，发现三者的数据分布规律基本一致，证明了计算结果的正确性和可行性，从而为室内气流的研究和优化设计提供了一种新的科学方法。 展开更多

关键词 室内气流 数值方法 控制容积法 气流 紊流

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一类导热型微分方程的数值求解方法及其比较 被引量：1

4

作者 杨超 欧阳德刚 +2 位作者 丁翠娇 陈胜 陈超 《武汉科技大学学报》 CAS 2013年第5期396-400,共5页

针对一维、稳态且含内热源的导热型微分方程,分别采用区域离散方法A和B划分网格,且每种网格划分方法中又分别采用Taylor展开法和控制容积平衡法进行数值求解。计算结果表明,虽然Taylor展开法中右端点离散方程采用二阶截差展开时数值求... 针对一维、稳态且含内热源的导热型微分方程,分别采用区域离散方法A和B划分网格,且每种网格划分方法中又分别采用Taylor展开法和控制容积平衡法进行数值求解。计算结果表明,虽然Taylor展开法中右端点离散方程采用二阶截差展开时数值求解精度较高,但离散方程推导过程复杂,尤其在计算节点间距不等的情况下更是如此;控制容积平衡法物理意义明晰,数值求解精度高,无论对于区域离散方法A或B,其离散方程推导过程均简单明了。 展开更多

关键词 导热型微分方程 区域离散法 Taylor展开法 控制容积平衡法

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400km/h高铁隧道出入口缓冲结构开口率对微压波影响研究 被引量：3

5

作者 孙浩程 王英学 +2 位作者 古理全 张子为 马伟斌 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期433-443,共11页

随着高速列车运行时速的提升,车-隧气动效应加剧、微压波超限问题愈发严重。以往研究表明,隧道洞口设置缓冲结构是解决微压波问题的有效手段之一,但是随着隧道长度增加、列车时速提升,仅以入口缓冲结构作为标准的设计方法存在一定局限... 随着高速列车运行时速的提升,车-隧气动效应加剧、微压波超限问题愈发严重。以往研究表明,隧道洞口设置缓冲结构是解决微压波问题的有效手段之一,但是随着隧道长度增加、列车时速提升,仅以入口缓冲结构作为标准的设计方法存在一定局限性。并且国内外的研究重点更多集中在入口缓冲结构,对出口缓冲结构及隧道出入口均设置缓冲结构的设计方法研究相对较少。针对这一问题,利用控制容积法分析出口开口式缓冲结构的关键影响参数。基于LES湍流模型和动网格技术建立三维数值仿真模型,对关键参数的正确性做出验证。分析隧道出入口对称、非对称设置缓冲结构对微压波特性的影响,提出适用于单线和双线隧道的洞口开口式缓冲结构的设计方法。研究结果表明:1)隧道出口缓冲结构开口率是影响出口缓冲结构对微压波压力缓解效率的关键参数,开口率越大,微压波压力最大值越低;2)隧道入口以压力梯度为控制标准设置最优缓冲结构、隧道出口提高缓冲结构开口率的形式,在单线隧道缓冲结构设计中对微压波有更高的缓解率,出口缓冲结构开口率越大,对微压波压力缓解效率越高;3)双线隧道洞口开口式缓冲结构设计时,应当增加其总开口率,同时选择小面积、多个数的开口形式并在隧道出入口对称设置。 展开更多

关键词 400km/h高速铁路隧道 出口缓冲结构 微压波 控制容积法 出入口缓冲结构设计

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应用不同紊流模型的二维横向射流传热数值模拟研究 被引量：24

6

作者 吴海玲 陈听宽 罗毓珊 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第9期903-907,共5页

为了研究紊流横向射流的流动与传热特征 ,基于控制容积法和协调一致的求解压力耦合方程的半隐方法 (SIMPLEC) ,应用标准k ε模型、重整化群 (RNG)k ε模型和易实现的 (Realizable)k ε模型 ,对射流与主流动量通量比为 0 .5～ 10 0的二... 为了研究紊流横向射流的流动与传热特征 ,基于控制容积法和协调一致的求解压力耦合方程的半隐方法 (SIMPLEC) ,应用标准k ε模型、重整化群 (RNG)k ε模型和易实现的 (Realizable)k ε模型 ,对射流与主流动量通量比为 0 .5～ 10 0的二维横向射流传热进行了数值模拟 .通过考察二维横向射流的平均流动和紊流特性 ,分析了回流区对射流下游壁面换热的影响 ,从流动机理角度解释了壁面换热峰值点位于重接触点近上游的现象 ,并结合横向射流特征讨论了 3种紊流模型的优劣 .计算结果表明 ,RNGk ε和Realizablek ε模型 ,尤其是Realizablek ε模型的预测值比标准k ε模型的预测值更为准确 . 展开更多

关键词 二维横向射流 紊流模型 数值模拟 传热特性 控制容积法 流动机理

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外露式星载光电设备在轨热分析 被引量：8

7

作者 孙创 夏新林 +1 位作者 董士奎 张高振 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期775-779,共5页

采用节点网络/控制容积法结合蒙特卡罗法求解星载光电设备的瞬态温度场。建立了光电设备热传导与热辐射的耦合求解方程,将外热流和内热源等因素以源项形式纳入方程中,并引入控制函数使方程适用于设备工作与不工作两种状态。虚拟面技术... 采用节点网络/控制容积法结合蒙特卡罗法求解星载光电设备的瞬态温度场。建立了光电设备热传导与热辐射的耦合求解方程,将外热流和内热源等因素以源项形式纳入方程中,并引入控制函数使方程适用于设备工作与不工作两种状态。虚拟面技术解决了设备非封闭性给计算带来的困难,同时可处理设备接收外热流时存在的遮挡及多次反射问题。对光电设备中反射镜组采取不同的处理方法,发现光学表面的镜射处理与漫射处理对温度场计算结果影响很大。 展开更多

关键词 光电设备 在轨热分析 节点网络/控制容积法 蒙特卡罗法 虚拟面技术

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地下含水层储能两阶段热量运移数值模型研究 被引量：11

8

作者 王明育 马捷 万曼影 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期576-580,共5页

为了简单而准确地预测地下含水层储能情况,考虑了地下含水层储能过程时间跨度大、储能保温分阶段的实际特点,分析了地下含水层流动和换热模型物理参数的对比特点,以热平衡和热扩散原理为基础,建立分成两个连续阶段的地下含水层储能数值... 为了简单而准确地预测地下含水层储能情况,考虑了地下含水层储能过程时间跨度大、储能保温分阶段的实际特点,分析了地下含水层流动和换热模型物理参数的对比特点,以热平衡和热扩散原理为基础,建立分成两个连续阶段的地下含水层储能数值计算模型。模型求解中,采用控制容积法,以全隐格式进行热扩散方程的离散化,然后应用Jacobi方法迭代求解,模拟结果和实际观测数据吻合很好。该模型还分析了含水层储能循环采灌过程中抽出储能水的温度变化的一般特点。 展开更多

关键词 地下含水层储能 数值模拟 控制容积法 热平衡

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矩形微流道内流体电动效应研究 被引量：7

9

作者 张鹏 左春柽 周德义 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期522-528,共7页

由于固-液界面双电层的作用,矩形微流道中的压力驱动流存在电动效应。矩形微流道截面上双电层场和速度场的控制方程分别是二维Poisson-Boltzmann方程和修正Navier-Stokes方程。应用有限控制容积法对控制方程进行了数值求解,并计算了压... 由于固-液界面双电层的作用,矩形微流道中的压力驱动流存在电动效应。矩形微流道截面上双电层场和速度场的控制方程分别是二维Poisson-Boltzmann方程和修正Navier-Stokes方程。应用有限控制容积法对控制方程进行了数值求解,并计算了压力梯度与雷诺数之间的关系,模型预测值与试验值之差在5%之内。相同尺寸的微流道中,考虑电动效应的模型预测液体摩擦系数的值大于宏观流体理论中液体摩擦系数的值,且电解质溶液浓度越低,摩擦系数偏离宏观流体理论值越大。 展开更多

关键词 电动效应 摩擦系数 雷诺数 有限控制容积法 计算机仿真

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高超声速飞行器大面积热防护系统的传热数值分析 被引量：5

10

作者 刘斌 刘刚伟 +1 位作者 徐绯 汤忠斌 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期294-298,328-329,共5页

隔热毡是高超声速飞行器防热系统中重要的组成部分。隔热毡内存在复杂的多种传热形式的耦合,本文详细地分析了隔热结构内导热与辐射的复合换热问题,用光学厚极限法分析了隔热层纤维席内辐射热流。建立了高温绝热毡有效热导率的数值计算... 隔热毡是高超声速飞行器防热系统中重要的组成部分。隔热毡内存在复杂的多种传热形式的耦合,本文详细地分析了隔热结构内导热与辐射的复合换热问题,用光学厚极限法分析了隔热层纤维席内辐射热流。建立了高温绝热毡有效热导率的数值计算模型,分析了温度和压力对传热机制的影响。该模型预测的有效导热系数与试验结果最大误差不超过6%。通过应用数值分析方法得到有效导热系数,建立了防热结构一维瞬态传热模型,该模型结果与瞬态实验结果最大误差为8%。最后还计算出不同厚度隔热毡蒙皮结构的温度响应,并分析讨论了隔热毡厚度对隔热效果的影响。本文研究表明:TPS隔热毡的厚度达到63.3mm后,继续增加尺寸,其隔热效率将明显降低。 展开更多

关键词 高超声速飞行器 防热系统 控制容积法 光学厚极限法 有效导热系数

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载人航天器生活舱内热湿环境的数值模拟 被引量：6

11

作者 黄家荣 范含林 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第6期7-13,共7页

文章给出了载人航天器生活舱传热传质的数学模型及边界条件 ,对微分控制方程运用基于有限元网格的控制容积法来离散 ,对离散后的代数方程使用欠松弛的高斯 -塞德尔(G -S)迭代法求解 ,最终得到了舱内流场、温湿度场的数值分析结果。

关键词 载人航天器 生活舱 热湿环境 有限元网格 控制容积法 代数方程 迭代法

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有叶增压器蜗壳内三维粘性可压缩流场的CFD模拟 被引量：2

12

作者 杜爱民 田永祥 任洪娟 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期73-76,共4页

为研究有叶蜗壳内的详细流场和其效率提高的可能性,提出了一种对蜗壳和喷嘴环流动区域利用控制容积法对其可压缩、粘性流体三维流场进行CFD数值模拟的方法,并以某增压器为例进行了计算分析。结果表明这种方法可以清晰地展现模型内部流... 为研究有叶蜗壳内的详细流场和其效率提高的可能性,提出了一种对蜗壳和喷嘴环流动区域利用控制容积法对其可压缩、粘性流体三维流场进行CFD数值模拟的方法,并以某增压器为例进行了计算分析。结果表明这种方法可以清晰地展现模型内部流体压力、温度和速度的分布情况,对所计算结果参数进行分析后,可找出模型内流动损失区域和造成损失的原因,以有针对性地对增压器内腔进行优化设计,降低不合适几何形状造成的损失。 展开更多

关键词 内燃机 有叶蜗壳 流场 控制容积法 CFD

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矩形微管道内电势分布的数值模拟 被引量：1

13

作者 张鹏 左春柽 周德义 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期169-172,共4页

针对矩形微管道横截面上双电层场的控制方程是二维、二阶非线性Poisson-Boltzm ann方程,不易求得其解析解的问题,应用有限控制容积法得到双电层控制方程的完全数值解.对采用不同浓度KC l溶液时矩形微管道内的电势分布进行了数值模拟.仿... 针对矩形微管道横截面上双电层场的控制方程是二维、二阶非线性Poisson-Boltzm ann方程,不易求得其解析解的问题,应用有限控制容积法得到双电层控制方程的完全数值解.对采用不同浓度KC l溶液时矩形微管道内的电势分布进行了数值模拟.仿真结果表明,溶液浓度较高时,电势在靠近管壁的区域内迅速下降到零,这是由于双电层厚度很小,管道中心区的电荷密度为零的缘故;在20μm×30μm的管道中,溶液浓度为10-8mol/L时,管道中心区域的电势不为零.这是因为双电层厚度变大,双电层在管道内发生重叠,管道中心区的电荷密度不为零的缘故. 展开更多

关键词 双电层 POISSON-BOLTZMANN方程 线性Debye-Huckel近似 有限控制容积法 数值模拟

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QUICK格式在大型电站锅炉炉内流场数值计算方面的应用 被引量：5

14

作者 杨官平 孙昭星 《华北电力学院学报》 北大核心 1994年第1期55-61,共7页

简要介绍了ＱＵＩＣＫ格式及其精度，推导了三维ＱＵＩＣＫ格式的系数及其假扩散系数，并将ＱＵＩＣＫ格式应用于大型Ｗ型火焰电站锅炉三维冷态炉内流场的数值计算，计算结果能反映炉内流动的基本特征．

关键词 锅炉 数值计算 控制容积法 稳定性

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冷板内共晶溶液冻结过程数值模拟 被引量：2

15

作者 陈焕新 朱先锋 刘国丰 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期51-56,共6页

冷板充冷时,共晶溶液降温、冻结过程中温度场不均匀,从而延长了其总体冻结时间。用焓法建立了蒸发盘管外共晶溶液冻结过程的二维导热数学模型,在二维柱面坐标下用控制容积法对导热控制方程进行离散化处理,并对共晶溶液的降温、冻结过程... 冷板充冷时,共晶溶液降温、冻结过程中温度场不均匀,从而延长了其总体冻结时间。用焓法建立了蒸发盘管外共晶溶液冻结过程的二维导热数学模型,在二维柱面坐标下用控制容积法对导热控制方程进行离散化处理,并对共晶溶液的降温、冻结过程进行数值计算,指出可以通过调整蒸发盘管的布置方式,使冷板内共晶溶液温度场尽可能均匀、完成冻结的时间接近,从而缩短充冷时间,达到节能的目的。 展开更多

关键词 冻结过程 溶液 共晶 数值模拟 板内 蒸发盘管 离散化处理 控制容积法 冻结时间 数学模型 二维导热 控制方程 柱面坐标 数值计算 布置方式 温度场 不均匀 降温 总体

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煤炭地下气化调控升温温度场数值模拟

16

作者 张彬 孙宝铮 邵军 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2004年第4期439-441,共3页

在常规地下煤炭气化数值模型的基础上,根据煤炭传热性质,建立了煤炭地下气化调控的数学模型,并应用控制容积法编制了数值模拟程序。对地下煤炭调控气化的地下温度场进行了模拟,得出了如下一些比较有价值的结论:地下煤炭调控气化通道温... 在常规地下煤炭气化数值模型的基础上,根据煤炭传热性质,建立了煤炭地下气化调控的数学模型,并应用控制容积法编制了数值模拟程序。对地下煤炭调控气化的地下温度场进行了模拟,得出了如下一些比较有价值的结论:地下煤炭调控气化通道温度曲线是双峰曲线,随着调控钻孔与进气孔距离的增加,两个燃烧区结合部的温度也是先升高再降低。调控钻孔与进气孔的距离为 45m时,地下煤炭气化效率最高。 展开更多

关键词 地下煤炭调控气化:控制容积法 数值模拟

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不同燃气流量对空间气囊充气展开过程的影响 被引量：4

17

作者 信志涛 王浩 陶如意 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2018年第6期71-75,共5页

某空间气囊由火药在燃气发生器内燃烧产生的燃气作为动力源,为验证不同燃气流量对气囊在真空状态下充气展开过程的影响,建立了燃气发生器内弹道数理模型和气囊的有限元模型,使用经典内弹道理论计算得到不同装药量下喷嘴流量和燃烧室温... 某空间气囊由火药在燃气发生器内燃烧产生的燃气作为动力源,为验证不同燃气流量对气囊在真空状态下充气展开过程的影响,建立了燃气发生器内弹道数理模型和气囊的有限元模型,使用经典内弹道理论计算得到不同装药量下喷嘴流量和燃烧室温度曲线,并针对气囊充气展开的动力源问题,在LS-DYNA软件中采用控制容积法(CV法)对气囊展开过程进行了仿真分析。结果表明:燃气流量越大,气囊展开越快,最大应力及囊内压力也越大;调整装药量可以改变气囊充气展开过程。 展开更多

关键词 气囊 燃气流量 控制容积法 燃气发生器

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固体火箭发动机前封头人工脱粘层烧蚀研究 被引量：1

18

作者 朱焊 田维平 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期7-12,共6页

从理论分析的角度出发 ,通过对人工脱粘层和绝热层所构成的槽缝燃气温度场与烧蚀的耦合计算 ,得出了人工脱粘层的烧蚀规律。在计算中 ,采用了隐式差分格式及控制容积法等计算技术 ,并采用了先进的烧蚀模型。为模拟发动机静止与飞行两种... 从理论分析的角度出发 ,通过对人工脱粘层和绝热层所构成的槽缝燃气温度场与烧蚀的耦合计算 ,得出了人工脱粘层的烧蚀规律。在计算中 ,采用了隐式差分格式及控制容积法等计算技术 ,并采用了先进的烧蚀模型。为模拟发动机静止与飞行两种不同状态 ,本文对不同宽度的槽缝人工脱粘层的烧蚀进行了计算 ,对其进行了比较。本文所采用的方法可供今后人工脱粘层的设计参考。 展开更多

关键词 人工脱粘层 固体火箭发动机 烧蚀 飞行 绝热层 耦合计算 宽度 隐式差分格式 静止 控制容积法

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