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题名基于不同涡黏模型的三心拱巷道风流数值模拟研究
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作者
程熙宇
周春山
陈鹏燕
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机构
太原理工大学安全与应急管理工程学院
山西省矿井通风与火灾防治工程技术研究中心
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出处
《矿业安全与环保》
CAS
北大核心
2024年第3期97-106,共10页
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基金
国家自然科学基金项目(51704207)
山西省基础研究计划项目(202103021224089)。
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文摘
为了研究不同湍流模型在预测U形钢支护三心拱巷道截面风速分布的差异性,选取相同边界条件下风洞实测风速与基于标准k-epsilon模型、标准k-omega模型、Spalart-Allmaras模型等3种湍流模型的仿真风速进行比较。结果表明,上述3种湍流模型均能大致描述巷道风流特征,巷道截面处风速实测值与仿真值的绝对误差与入口风速呈正相关关系,与壁面距离呈负相关关系;以绝对误差平均值和均方根误差为评判准则,标准k-epsilon模型在模拟巷道风速时与现场实测风速数据的拟合度较高,Spalart-Allmaras模型次之,标准k-omega模型拟合度较低。
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关键词
三心拱巷道
U形钢支护
计算流体力学
数值模拟
涡黏模型
风流特征
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Keywords
three-core arch roadway
U-shape steel support
computational fluid dynamics
numerical simulation
eddy viscosity model
wind flow characteristic
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分类号
TD722
[矿业工程—矿井通风与安全]
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题名雷诺应力各向异性涡黏模型的层析TRPIV测量
被引量：12
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作者
姜楠
管新蕾
于培宁
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机构
天津大学力学系
天津市现代工程力学重点实验室
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出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2012年第2期213-221,共9页
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基金
国家自然科学基金(10832001
10872145)
+1 种基金
中国科学院力学研究所非线性国家重点实验室对外开放课题
天津大学科研创新基金资助项目~~
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文摘
利用层析TRPIV测量水洞中平板湍流边界层3D-3C速度场的高分辨率时间序列数据库.提出了空间局部平均多尺度速度结构函数的新概念,描述湍流多尺度涡结构的空间拉伸、压缩、剪切变形和旋转.用空间局部平均多尺度速度结构函数对湍流脉动速度进行了空间多尺度分解.用空间流向局部平均多尺度速度结构函数,根据湍流多尺度涡结构在流向的拉伸和压缩物理特征,提出了新的湍流相干结构条件采样方法,检测并提取了层析TRPIV数据中相干结构"喷射"和"扫掠"事件中的脉动速度、平均速度变形率、雷诺应力等物理量的空间拓扑形态.通过研究平均速度变形率各分量与雷诺应力各分量之间的空间相位差异,肯定了壁湍流相干结构雷诺应力各向异性复涡黏模型的合理性.
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关键词
壁湍流相干结构
局部平均速度结构函数
平均速度变形率
雷诺应力
各向异性涡黏模型
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Keywords
coherent structure in wall-bounded turbulence, locally averaged velocity structure function, meanvelocity strain rate, Reynolds stress, anisotropic eddy-viscosity model
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分类号
O357.43
[理学—流体力学]
O357.52
[理学—流体力学]
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题名波形壁湍流复涡黏模型时间解析PIV测量研究
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作者
张安通
姜楠
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机构
天津大学力学系
天津市现代工程力学重点实验室
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出处
《化学工程》
CAS
CSCD
北大核心
2013年第11期38-42,共5页
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基金
国家自然科学基金资助项目(11272233)
国家重点基础研究发展计划资助项目(2012CB720101)
中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室对外开放基金资助项目
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文摘
采用高时间分辨率粒子图像测速技术(TRPIV)在水槽中对不同雷诺数下的波形壁面湍流空间流场进行测量,得到瞬时湍流边界层速度场空间分布的时间序列,分析了雷诺应力分量和平均速度变形率分量的空间分布,发现其在近壁区受波形壁面影响比较大,周期性比较明显,而远离壁面时受壁面条件的影响较小。利用空间互相关技术分析了雷诺应力分量与平均速度变形率分量之间的流向相位关系,发现二者在流向空间上存在相位差,且相位差的分布由壁面向外区从0先逐渐减小,在0.4—0.5波形壁波长的法向位置处达到最小值,然后再逐渐增大,且在一定的范围内雷诺数的变化对相位差的影响并不大。验证了湍流雷诺应力复涡黏性模型的合理性,为建立更加准确预测非平衡湍流的复涡黏性模型提供了实验依据。
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关键词
波形壁面
湍流
互相关技术
相位差
复涡黏模型
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Keywords
wavy wall
turbulence
cross-correlation technique
phase difference
complex eddy viscosity model
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分类号
O357.5
[理学—流体力学]
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