基于标准k-ε模型的平衡大气边界层模拟 被引量：20

1

作者 张建 杨庆山 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期729-735,共7页

基于标准k-ε模型和FLUENT软件,采用适当的平均风和湍流特征量入口条件,同时在壁面处采用修正壁面函数边界条件,进行空流场的平衡大气边界层模拟。将流场中不同位置处的平均风廓线、湍动能及其粘性耗散等流动特征量的廓线进行对比。结... 基于标准k-ε模型和FLUENT软件,采用适当的平均风和湍流特征量入口条件,同时在壁面处采用修正壁面函数边界条件,进行空流场的平衡大气边界层模拟。将流场中不同位置处的平均风廓线、湍动能及其粘性耗散等流动特征量的廓线进行对比。结果表明,采用标准k-ε模型结合修正壁面函数对气流流经粗糙度相同的壁面时,不同位置处流动特征量的廓线吻合程度均较高。研究提出对建筑绕流等问题模拟之前需进行空流场的平衡性进行分析,另对文中尚未解决的问题进行讨论并提出解决思路。 展开更多

关键词 计算风工程 平衡大气边界层 标准k-ε模型 修正壁面函数

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基于标准k-ε模型的汽车节气门三维流场数值仿真 被引量：5

2

作者 李良波 符欲梅 昝昕武 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 2012年第5期12-15,共4页

针对一种具体型号的节气门体建立了几何模型。用基于Fluent软件的标准k-ε模型对节气门三维流场进行数值仿真。仿真结果与实验结果吻合非常好,表明了标准k-ε模型在汽车节气门流场仿真中的适用性。仿真结果为汽车节气门体流场分析和节... 针对一种具体型号的节气门体建立了几何模型。用基于Fluent软件的标准k-ε模型对节气门三维流场进行数值仿真。仿真结果与实验结果吻合非常好,表明了标准k-ε模型在汽车节气门流场仿真中的适用性。仿真结果为汽车节气门体流场分析和节气门结构的改进提供参考。 展开更多

关键词 汽车节气门 数值仿真 标准k-ε模型 FLUENT

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基于标准k-ε模型的平衡大气边界层研究 被引量：8

3

作者 石保同 张希斌 黄文锋 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第8期1106-1113,共8页

平衡态大气边界层的精确模拟是计算风工程研究中的一项重要且容易被忽视的工作。文章基于标准k-ε模型的控制方程,对大气边界层的平衡条件作出适当假设,总结了与剪应力相关的入流边界条件的通用形式。为实现大气边界层的自保持,在湍动... 平衡态大气边界层的精确模拟是计算风工程研究中的一项重要且容易被忽视的工作。文章基于标准k-ε模型的控制方程,对大气边界层的平衡条件作出适当假设,总结了与剪应力相关的入流边界条件的通用形式。为实现大气边界层的自保持,在湍动能和耗散率输运方程中添加源项使入流边界条件与湍流模型相协调,并对顶部和底部边界条件施加剪应力修正;然后,分别以二维缩尺和足尺模型为例进行了平衡大气边界层的模拟。研究发现,在湍动能和耗散率输运方程中添加源项对改善大气边界层的自保持产生了不可忽略的影响,在顶部和底部施加剪应力能较好地改善顶部和底部大气边界层的自保持效果,通过同时添加源项和施加剪应力能很好地实现大气边界层的自保持。 展开更多

关键词 平衡大气边界层 标准k-ε模型 数值模拟 源项 剪应力

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基于两种湍流模型的桥梁颤振导数识别研究及比较 被引量：10

4

作者 祝志文 夏昌 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期6-11,共6页

分析了标准k-ε模型和SST(Shear-Stress Transports)k-ω模型的模型特征和相关使用要求,并以它们为例数值识别了某大跨度桥梁断面的颤振导数.研究结果表明,基于合理的计算域和网格划分,这两种湍流模型均能较准确地识别桥梁断面的大部分... 分析了标准k-ε模型和SST(Shear-Stress Transports)k-ω模型的模型特征和相关使用要求,并以它们为例数值识别了某大跨度桥梁断面的颤振导数.研究结果表明,基于合理的计算域和网格划分,这两种湍流模型均能较准确地识别桥梁断面的大部分颤振导数,但个别颤振导数识别上存在趋势性的差别,SSTk-ω模型在识别桥梁颤振导数上优越于标准k-ε模型.本文研究为合理选择湍流模型进行颤振导数识别提供了参考. 展开更多

关键词 颤振 标准k-ε模型 SSTk-ω模型 大跨度桥梁 CFD

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湍流模型在大钢锭中间包内流场数值模拟中的适应性研究

5

作者 李娇 文光华 +1 位作者 唐萍 祝明妹 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期140-143,153,共5页

以多炉连浇大钢锭中间包为研究对象,采用标准k-ε模型和Realizable k-ε模型对大钢锭中间包内钢液流动状况进行了数值模拟,并将数值模拟结果与物理模拟结果相比较,以验证模拟结果的准确性。研究结果表明,对于深熔池、大通钢量的大钢锭... 以多炉连浇大钢锭中间包为研究对象,采用标准k-ε模型和Realizable k-ε模型对大钢锭中间包内钢液流动状况进行了数值模拟,并将数值模拟结果与物理模拟结果相比较,以验证模拟结果的准确性。研究结果表明,对于深熔池、大通钢量的大钢锭中间包,采用Realizable k-ε模型的模拟结果与物理模拟结果更为接近,且对安装控流装置的中间包内流场模拟效果更好。 展开更多

关键词 中间包 流场 数值模拟 标准k-ε模型 Realizable k-ε模型

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风工程数值模拟中平衡大气边界层的研究与应用 被引量：36

6

作者 杨伟 金新阳 +1 位作者 顾明 陈素琴 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期1-5,共5页

基于RANS方法构造满足水平均匀性的自保持平衡大气边界层是计算风工程中一个非常重要但尚未得到很好的解释和解决、同时也经常被忽略的前提问题。本文从描述湍流流动的模型方程角度对这个问题进行了研究。首先基于湍流平衡假设,从两方... 基于RANS方法构造满足水平均匀性的自保持平衡大气边界层是计算风工程中一个非常重要但尚未得到很好的解释和解决、同时也经常被忽略的前提问题。本文从描述湍流流动的模型方程角度对这个问题进行了研究。首先基于湍流平衡假设,从两方程标准k-ε模型导出一类近似满足大气边界层自保持要求的湍流来流边界条件;接着将本文建议的此类边界条件运用到模拟钝体建筑结构分离流动具有较好适用性的SST k-ω湍流模型中,通过数值风洞模拟对比算例,验证了作者提出的边界条件在构造自保持平衡边界层中的适用性。通过本文的理论和数值研究,一方面对研究平衡大气边界层的模拟问题提供了一种新的方法,另一方面也为风工程数值模拟提供了一类新的适用的来流湍流边界条件,将对增进计算风工程中模拟平衡边界层的理解有所帮助,因此具有理论和实用价值。 展开更多

关键词 计算风工程 平衡大气边界层 标准k-ε模型 SST k-ω模型

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矩形农渠机翼形量水槽水力特性数值模拟 被引量：14

7

作者 孙斌 吕宏兴 潘志宝 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2010年第2期155-158,共4页

采用VOF方法与标准k-ε紊流模型相耦合,对矩形农渠中三种不同收缩比的机翼形量水槽进行三维数值模拟,并将渠道下游断面水深、过流流量等数值计算结果与物理模型试验结果进行对比,结果表明,二者吻合得较好,从而证明采用三维CFD数值模型... 采用VOF方法与标准k-ε紊流模型相耦合,对矩形农渠中三种不同收缩比的机翼形量水槽进行三维数值模拟,并将渠道下游断面水深、过流流量等数值计算结果与物理模型试验结果进行对比,结果表明,二者吻合得较好,从而证明采用三维CFD数值模型对实体模型内部流场的模拟是可靠的,为今后机翼形量水槽的深入研究和优化设计提供了新的方法和依据。 展开更多

关键词 VOF方法 标准k-ε模型 矩形渠道 机翼形 数值模拟

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绕平板气液两相流数值计算方法 被引量：6

8

作者 吴钦 王国玉 +1 位作者 付细能 纪春燕 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期475-479,500,共6页

为探究现行多相流模型和湍流模型对通气两相流动的适应性及所体现的数理本质,选取典型的绕平板气液两相流为研究对象,通过对比不同多相流模型、湍流模型对绕平板气液两相流的数值计算结果与实验结果,建立了适用于绕平板气液两相流的数... 为探究现行多相流模型和湍流模型对通气两相流动的适应性及所体现的数理本质,选取典型的绕平板气液两相流为研究对象,通过对比不同多相流模型、湍流模型对绕平板气液两相流的数值计算结果与实验结果,建立了适用于绕平板气液两相流的数值模型.结果表明,基于单流体理论的Mixture多相流模型忽略了流场内客观存在的气-液相界面,计算结果不能真实反映实际流动现象,与实验结果不符;Level Set方法由于考虑了气液界面的表面张力的影响,能合理反映气液界面波动的特性,可以获得和实验较为一致的计算结果;滤波器湍流模型在标准k-g模型的基础上,通过对湍流黏性项的修正,降低了计算流场中的湍流黏度,可以更精细地描述与时间相关的气液多相复杂流动现象,进而有效提高对非定常流动计算过程的预测精度. 展开更多

关键词 气液两相流 多相流模型 标准k-ε模型 滤波器湍流模型

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旋涡发生器三维流场的数值模拟 被引量：4

9

作者 陈善群 王泽 《排灌机械》 2008年第1期65-68,共4页

采用标准k-ε湍流模型,对纵向旋涡发生器(longitudinal vortex generator)引起的流场扰动进行了并行数值模拟.控制方程使用有限元法离散,采用改进的Uzawa法将速度与压强耦合,网格划分使用了非结构化网格技术.计算得到空气绕过旋涡发生... 采用标准k-ε湍流模型,对纵向旋涡发生器(longitudinal vortex generator)引起的流场扰动进行了并行数值模拟.控制方程使用有限元法离散,采用改进的Uzawa法将速度与压强耦合,网格划分使用了非结构化网格技术.计算得到空气绕过旋涡发生器后产生了一对下洗纵向涡,动量的输运使得涡间壁面边界层变薄,而旋涡外侧边界层变厚.随着流动向下游发展,涡的强度不断变小,但涡形在很远的地方依然存在.将计算所得旋涡发生器后两个横断面上的流向和纵向速度与试验数据进行对比,结果表明,在近壁处计算结果与试验结果吻合良好,标准k-ε模型基本能够模拟旋涡发生器引起的三维湍流流动. 展开更多

关键词 旋涡发生器 纵向涡 标准k-ε模型 数值模拟 有限元法

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边长为6m的立方体其周围流场的数值研究 被引量：2

10

作者 陈素琴 宋文雷 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期258-262,共5页

使用CFD方法研究立方体周围流场。Silsoe研究院建造了一个边长为6m的立方体作为研究钝体周围的压力场和速度场的实验对象。相应于这个立方体的全尺度实测结果、风洞实验结果和数值计算结果在很多文献中可以查到。本文使用标准k-ε模型和... 使用CFD方法研究立方体周围流场。Silsoe研究院建造了一个边长为6m的立方体作为研究钝体周围的压力场和速度场的实验对象。相应于这个立方体的全尺度实测结果、风洞实验结果和数值计算结果在很多文献中可以查到。本文使用标准k-ε模型和RNGk-ε模型,考察当来流速度为对数率速度剖面时,不同的来流湍动能设置对计算结果的影响,所得计算结果与已有的全尺度实测结果作比较,得到了有意义的结论。 展开更多

关键词 标准k-ε模型 RNGk-ε模型 入口湍动能 流动分离和再附

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大口径矩形弯管气体流场建模与仿真 被引量：1

11

作者 王萍 万凯 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2013年第3期82-84,共3页

运用FLUENT6.3软件对大口径90°矩形弯管内空气流动进行CFD数值模拟,通过采用标准k-ε模型可获得管道中各个位置的速度及压力定量分布图;探索非充分发展流场发展管变化规律的定量描述方法,建立了较为精确的流场的数学模型.

关键词 FLUENT6 3软件 大口径矩形弯管 CFD数值模拟 标准k-ε模型

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基于CFD灌溉机井管道液相流场的数值模拟 被引量：3

12

作者 王萍 杨超 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2018年第1期68-73,共6页

为改善农用灌溉时差法超声波流量计的测量精确度,利用Fluent软件中的标准k-ε模型对灌溉机井管道液相流场进行三维数值模拟,观察机井管道水平轴截面和竖直轴截面的压力云图以及速度分布图,分析管道内流体的速度分布特性,并在此基础上提... 为改善农用灌溉时差法超声波流量计的测量精确度,利用Fluent软件中的标准k-ε模型对灌溉机井管道液相流场进行三维数值模拟,观察机井管道水平轴截面和竖直轴截面的压力云图以及速度分布图,分析管道内流体的速度分布特性,并在此基础上提出平均流速修正公式,对其进行实验验证.结果表明:受弯管二次流影响,出水管流场紊乱,各截面速度分布差异明显,降低了流量计测量精确度.经修正后流量计测量精确度提升了4.9%. 展开更多

关键词 CFD数值模拟 灌溉机井管道 弯管二次流 液体流场 标准k-ε模型 流速修正

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脉冲防暴水炮管内湍流的大涡模拟及实验验证

13

作者 战仁军 汪送 《机械设计与制造》 北大核心 2011年第8期106-108,共3页

作为以刺激剂驱散为主要防暴手段的脉冲防暴水炮,其发射管内的气液湍流运动对于脉冲防暴水炮管外射流及其雾化影响较大,必须进行深入的研究分析。采用二维大涡模拟模型对管内湍流进行了数值模拟,玻璃管内气体撞击水柱的高速摄影实验用... 作为以刺激剂驱散为主要防暴手段的脉冲防暴水炮,其发射管内的气液湍流运动对于脉冲防暴水炮管外射流及其雾化影响较大,必须进行深入的研究分析。采用二维大涡模拟模型对管内湍流进行了数值模拟,玻璃管内气体撞击水柱的高速摄影实验用于模拟验证。验证表明,大涡模拟较标准k-ε模型能更为准确地描述管内的气液参混,用其进行管内湍流模拟是可行的。为脉冲防暴水炮的数值研究找到了可靠手段,所得结论为水炮的优化设计及变初始边界条件的数值模拟打下了一定基础。 展开更多

关键词 脉冲防暴水炮 湍流流动 LES 标准k-ε模型 实验验证

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离心泵内部流场的数值模拟研究 被引量：7

14

作者 郭傲辉 曾永忠 +2 位作者 刘小兵 王丝丝 罗凤 《人民长江》 北大核心 2013年第23期86-88,共3页

计算流体(CFD)技术已经成功地运用于离心泵内部湍流流动的数值模拟。通过实体建模,为某型号离心泵添加固定导叶,然后运用ANSYS软件,基于标准k-ε模型,对离心泵内部流场进行数值模拟,并对添加导叶前后的压力、速度矢量图以及效率与实际... 计算流体(CFD)技术已经成功地运用于离心泵内部湍流流动的数值模拟。通过实体建模,为某型号离心泵添加固定导叶,然后运用ANSYS软件,基于标准k-ε模型,对离心泵内部流场进行数值模拟,并对添加导叶前后的压力、速度矢量图以及效率与实际的试验数据进行比较。结果发现,添加固定导叶后,出口压力明显增大,液流流动更加均匀,效率也得到大幅提升,而且与实验结果也比较吻合。研究结果进一步验证了仿真模拟的可靠性,同时也为实体泵优化和进一步提升效率研究提供理论参考。 展开更多

关键词 固定导叶 ANSYS 标准k-ε模型 数值模拟 离心泵

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沉沙池流场特性及泥沙运动数值模拟 被引量：4

15

作者 赵志鹏 谢新生 林开放 《人民黄河》 CAS 北大核心 2018年第2期105-108,134,共5页

沉沙池在水利水电工程中是一种十分必要的水工建筑物,在处理泥沙中发挥了重要的作用,为后续下级设备正常运行提供了可靠保障。采用标准k-ε模型,建立石门坎水电站现状、优化后的沉沙池模型,模拟了沉沙池内的三维流场,并运用离散相DPM模... 沉沙池在水利水电工程中是一种十分必要的水工建筑物,在处理泥沙中发挥了重要的作用,为后续下级设备正常运行提供了可靠保障。采用标准k-ε模型,建立石门坎水电站现状、优化后的沉沙池模型,模拟了沉沙池内的三维流场,并运用离散相DPM模型模拟了泥沙运动,得到了更加精细的沉沙池内水流形态、流速场分布及池内泥沙运动轨迹和沉降效果。 展开更多

关键词 沉沙池 标准k-ε模型 数值模拟 沉降率 离散相DPM模型

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调节池污水紊动模拟及对污染物降解的影响

16

作者 王自明 路明 +2 位作者 汪德爟 赖锡军 余成钢 《人民长江》 北大核心 2012年第21期99-102,共4页

污水调节池中水流紊动强度对污染物的降解有很大影响。为分析水流紊动与污染物降解的关系,利用三维紊流模型分析调节池水流紊动结构,并与实测结果进行了对比分析。结果表明,不同流量情况下,水泵吸水口附近的流速分布和紊动强度的模型计... 污水调节池中水流紊动强度对污染物的降解有很大影响。为分析水流紊动与污染物降解的关系,利用三维紊流模型分析调节池水流紊动结构,并与实测结果进行了对比分析。结果表明,不同流量情况下,水泵吸水口附近的流速分布和紊动强度的模型计算结果与试验数据均吻合较好。进一步的研究表明,调节池中水流紊动对污染物的降解满足"一级反应"理论,水流紊动越大,污染物COD、总磷、氨氮的降解率越大。 展开更多

关键词 标准k-ε模型 流场模拟 紊流 污染物去除率 污水调节池

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