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基于计算流体力学的小区风环境与居民活动舒适度研究
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作者 汤亦豪 刘臻婧 +3 位作者 粟志钢 段丽洁 张剑明 吴贤云 《气候与环境研究》 北大核心 2025年第1期116-128,共13页
以湖南省湘乡市某住宅小区为例,结合小区精细化建筑模型与湘乡国家气象站的常年观测资料,基于有限体积法的计算流体力学方法对小区的风环境展开仿真计算,形成了精细化风场结果,风速比的模拟结果与实地观测有一致的线性关系,表明模型能... 以湖南省湘乡市某住宅小区为例,结合小区精细化建筑模型与湘乡国家气象站的常年观测资料,基于有限体积法的计算流体力学方法对小区的风环境展开仿真计算,形成了精细化风场结果,风速比的模拟结果与实地观测有一致的线性关系,表明模型能反映小区风场特征。文末考虑冬季和夏季两种典型工况,从风速、风适宜性、换气率3个方面定量化评价小区风环境。结果表明:小区人行高度冬季平均风速为0.80 m/s,夏季平均风速为1.11 m/s,小区内最大风速出现在冬季,达到3.34 m/s。冬季夜间温度较低导致生理等效温度较低,不适宜在小区静坐,但可以在室外进行行走、运动类活动;夏季小区日间受到太阳辐射等影响,生理等效温度较高导致不适宜在小区内进行行走、运动类活动;夜间适宜风速区间较大,风速适宜居民活动。在风压差方面,冬季小区建筑表面风压差为1.75 Pa,保证了室内通风要求;小区内冬夏两季换气率较高,有利于洁净空气进入小区与污染物扩散。 展开更多
关键词 计算流体力学(cfd) 风环境 微气候
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基于计算流体力学的气力集排式小麦种子分配器设计与试验
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作者 郑海峰 何晓宁 +5 位作者 张杰 侯亚秀 董彤彤 李绪 马振家 刘佳军 《青岛农业大学学报(自然科学版)》 2025年第2期145-150,共6页
为解决现有气力集排式小麦种子分配器分种不均匀的问题,选用圆弧形顶盖设计,采用水平分种方式,设计一款新型气力集排式小麦种子分配器。以常用小麦品种‘济麦22’种子为研究对象,利用Solidworks软件构建小麦种子分配器的三维模型,并使用... 为解决现有气力集排式小麦种子分配器分种不均匀的问题,选用圆弧形顶盖设计,采用水平分种方式,设计一款新型气力集排式小麦种子分配器。以常用小麦品种‘济麦22’种子为研究对象,利用Solidworks软件构建小麦种子分配器的三维模型,并使用Flow Simulation软件对种子分配器分配腔体进行计算流体力学(CFD)仿真分析;试制小麦种子分配器样机并进行台架试验,以顶盖圆弧半径、排种器转速、风机风压为试验因素,以总排量稳定性变异系数、行排量一致性变异系数为试验指标,设计正交试验并确定最佳参数。结果表明:顶盖圆弧半径为100 mm、排种器转速为40 r/min、风机风压为35000 Pa时,总排量稳定性变异系数0.46%,行排量一致性变异系数为2.31%,带有圆弧形设计的分配器顶盖有助于提高分配器内分种流场的均匀性。 展开更多
关键词 气力集排式 计算流体力学(cfd) 小麦种子分配器 正交试验 变异系数
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计算流体力学(CFD)的通用软件 被引量:83
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作者 翟建华 《河北科技大学学报》 CAS 2005年第2期160-165,共6页
对化学工程领域中的通用CFD(ComputationalFluidDynamics)模拟软件Phoenics,Fluent,CFX等的具体特点和应用情况进行了综述,指出了他们各自的结构特点、特有模块、包含的数学模型和成功应用领域;给出了选用CFD软件平台的7项准则,对今后CF... 对化学工程领域中的通用CFD(ComputationalFluidDynamics)模拟软件Phoenics,Fluent,CFX等的具体特点和应用情况进行了综述,指出了他们各自的结构特点、特有模块、包含的数学模型和成功应用领域;给出了选用CFD软件平台的7项准则,对今后CFD技术的发展进行了预测,指出,今后CFD研究的主要方向将集中在数学模型开发、工程改造和新设备开发及与工艺软件的匹配连用等方面。 展开更多
关键词 计算流体力学(cfd) 通用软件 cfd软件平台 FLUENT cfd技术 工程领域 模拟软件 应用情况 结构特点 应用领域 数学模型 模型开发 工艺软件 设备开发 工程改造 模块 匹配
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计算流体力学(CFD)中的迭代法及其并行计算方法 被引量:6
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作者 何有世 袁寿其 +1 位作者 王大承 丛小青 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2002年第3期42-45,共4页
应用计算流体力学 (CFD)方法分析事故原因已被广泛采用 ,笔者针对事故理论分析和流体计算过程中 ,运用CFD方法所存在计算量大的问题 。
关键词 计算流体力学 cfd 迭代法 并行计算 事故原因 事故分析 安全科学
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重气泄漏扩散实验的计算流体力学(CFD)模拟验证 被引量:30
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作者 黄琴 蒋军成 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2008年第1期50-55,共6页
运用CFD软件Fluent中的标准双方程湍流模型,对重气瞬时和连续泄漏的扩散进行了模拟以预测重气扩散过程中参数的变化,结果表明重气在垂直高度上的浓度随高度增加而减小,对于重气到达一点处的时间而言,瞬时泄漏的预测时间小于实际到达时间... 运用CFD软件Fluent中的标准双方程湍流模型,对重气瞬时和连续泄漏的扩散进行了模拟以预测重气扩散过程中参数的变化,结果表明重气在垂直高度上的浓度随高度增加而减小,对于重气到达一点处的时间而言,瞬时泄漏的预测时间小于实际到达时间,而且浓度减小到零的时间也要先于实际的时间,连续泄漏的情形则相反,模拟过程假设风速和风向不变导致模拟结果没有实际的波动大。通过将模拟的最大摩尔浓度进行误差统计计算表明:Fluent对于连续泄漏源的扩散模拟结果最为准确。CFD模型能准确预测重气扩散过程中气体浓度的变化,可以应用于实际的风险分析和安全评价中。 展开更多
关键词 重气 泄漏 扩散 计算流体力学(cfd) 模拟 模型
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计算流体力学(CFD)软件在地铁环控设计方案的应用研究现状 被引量:4
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作者 刘欣 朱文明 《隧道建设》 2008年第2期161-164,共4页
随着城市地铁的大规模建设,地铁车站环境和地铁火灾引起研究人员极大关注。营造良好的地铁环境目的不仅仅是提供一个安全、舒适的乘车环境,更能节省能源,降低建设费用与运行成本,由此计算流体力学软件优化地铁环控设计得到广泛的应用。... 随着城市地铁的大规模建设,地铁车站环境和地铁火灾引起研究人员极大关注。营造良好的地铁环境目的不仅仅是提供一个安全、舒适的乘车环境,更能节省能源,降低建设费用与运行成本,由此计算流体力学软件优化地铁环控设计得到广泛的应用。通过介绍4款在地铁环控系统中应用比较广泛的计算流体力学软件以及研究现状,指出目前存在的不足,并提出了适当的建议。 展开更多
关键词 地铁 环控系统 计算流体力学软件
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壁判据用于计算流体力学(CFD)可信度评估 被引量:11
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作者 高智 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期378-383,393,共7页
本文把作者提出的近壁干扰剪切流动(ISF)全域理论与流体运动方程组及流体在壁面上无滑移条件相结合导出一组壁面判据。壁判据为计算流体力学(CFD)仿真的可信度评估提供了基于流体理论的一条直接验证途径。对不可压缩流动的十一个熟知的N... 本文把作者提出的近壁干扰剪切流动(ISF)全域理论与流体运动方程组及流体在壁面上无滑移条件相结合导出一组壁面判据。壁判据为计算流体力学(CFD)仿真的可信度评估提供了基于流体理论的一条直接验证途径。对不可压缩流动的十一个熟知的NS方程组精确解,包括二维驻点和斜入射再附点流,二维分离点和背风驻点流,轴对称驻点和背风驻点流,旋转圆盘附近的三维Von Karman流、收缩和扩张渠道流和非定常斜入射三维驻点流;以及经典边界层及其无粘外流和相似性边界层及其粘外流的NS方程组解,提出可用于验证近壁流动计算的几个壁相关函数。证实它们准确满足所有壁判据;说明壁判据可用来检验NS方程组数值解近壁计算结果的计算精度并验证其可信度。 展开更多
关键词 计算流体力学(cfd) cfd仿真的可信度 干扰剪切流动理论 壁面判据
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干扰剪切流动(ISF)和边界层流动及ISF理论在计算流体力学(CFD)中的应用 被引量:4
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作者 高智 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期114-116,共3页
简述作者提出的干扰剪切流动(ISF)理论、近壁复杂ISF理论、推论和它们在CFD中的应用.ISF是小黏性流体运动中普遍存在的一种基本流动,如驻点流、近壁黏性-无黏干扰流动,干扰可忽略时ISF的黏性部分为熟知的边界层流动.ISF理论揭示了高Re... 简述作者提出的干扰剪切流动(ISF)理论、近壁复杂ISF理论、推论和它们在CFD中的应用.ISF是小黏性流体运动中普遍存在的一种基本流动,如驻点流、近壁黏性-无黏干扰流动,干扰可忽略时ISF的黏性部分为熟知的边界层流动.ISF理论揭示了高Re数流动计算的最佳坐标系和最佳网格生成.由近壁复杂ISF理论与流体运动方程组及流速在壁面无滑移条件相结合导出一组壁面相容(SC)判据,该判据提供了利用CFD仿真结果判断CFD仿真可信度的理论途径、并为近壁网格、算法和边界处理的改进和三者的更好协调、为湍流模型的评估、改进和发展提供了一种理论途径. 展开更多
关键词 干扰剪切流动 边界层流动 计算流体力学(cfd)仿真的可信度 干扰剪切流理论 壁面相容(SC)判据
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计算流体力学(CFD)模拟机械通气时下气道气流流场特性的方法及其可行性研究 被引量:6
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作者 魏薇 连明 +1 位作者 陈莲华 李士通 《复旦学报(医学版)》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期531-538,共8页
目的探索计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)技术模拟机械通气状态下呼吸系统内部气流流动的可行性,为CFD技术应用于机械通气的气流流场模拟奠定基础。方法选取1名健康的中年男性志愿者进行头颈部加胸部MRI扫描,将获得的... 目的探索计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)技术模拟机械通气状态下呼吸系统内部气流流动的可行性,为CFD技术应用于机械通气的气流流场模拟奠定基础。方法选取1名健康的中年男性志愿者进行头颈部加胸部MRI扫描,将获得的图像保存为DICOM格式导入Mimics17.0医学图像软件中构建气道三维模型,用Geomagic Studio 12软件进行网格划分后导入Ansys 14.5软件进行CFD模拟计算,对机械通气气道内部气流流场变化进行动态分析。结果基于MRI图像数据构建气道三维模型,划分网格后对CFD模拟施加不同流速的入口边界条件,分析流速分布、壁压力分布、流场线变化情况以及局部管壁剪切应力的变化情况。结论基于影像数据对气道进行三维重建,通过对模型进行CFD模拟发现,入口流速与气道内流体流速分布、壁剪切应力及壁压力均呈正相关,入口高流速易在气道分叉处形成涡流。 展开更多
关键词 气道 三维重建 机械通气 计算流体力学(cfd)
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计算流体力学(CFD)在精馏塔板上的应用 被引量:1
10
作者 王峰 张继军 张少峰 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期152-156,共5页
介绍了计算流体力学(CFD)数学模型的发展状况,以及计算流体力学(CFD)在塔板流场上的应用。总结了相关实验研究进展,并对塔板流场今后的研究进行了展望。
关键词 计算流体力学(cfd) 数学模型 精馏塔板 速度分布 热膜风速仪
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基于OPS的计算流体力学软件多平台自动并行
11
作者 王巍 车永刚 +1 位作者 徐传福 王正华 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2021年第5期773-781,共9页
当前高性能计算机体系结构呈现多样性特征,给并行应用软件开发带来巨大挑战。采用领域特定语言OPS对高阶精度计算流体力学软件HNSC进行面向多平台的并行化,使用OPS API实现了代码的重构,基于OPS前后端自动生成了纯MPI、OpenMP、MPI+Ope... 当前高性能计算机体系结构呈现多样性特征,给并行应用软件开发带来巨大挑战。采用领域特定语言OPS对高阶精度计算流体力学软件HNSC进行面向多平台的并行化,使用OPS API实现了代码的重构,基于OPS前后端自动生成了纯MPI、OpenMP、MPI+OpenMP和MPI+CUDA版本的可执行程序。在一个配有2块Intel Xeon CPU E5-2660 V3 CPU和1块NVIDIA Tesla K80 GPU的服务器上的性能测试表明,基于OPS自动生成的并行代码性能与手工并行代码的性能可比甚至更优,并且OPS自动生成的GPU并行代码相对于其CPU并行代码有明显的性能加速。测试结果说明,使用OPS等领域特定语言进行面向多平台的计算流体力学并行软件开发是一种可行且高效的途径。 展开更多
关键词 领域特定语言 计算流体力学软件 多平台 自动代码生成
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计算流体力学技术在粮食储藏中的应用 被引量:64
12
作者 王远成 张忠杰 +2 位作者 吴子丹 丁德强 王双凤 《中国粮油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期86-91,共6页
计算流体动力学(computational Fluid Dynamics,简称CFD)是通过计算机数值计算和图像显示,对包含有流体流动、热量和质量传递等相关物理现象所做的分析、计算和优化的数值模拟工具。通过CFD技术在储粮通风工程中的应用实例,对CFD技术进... 计算流体动力学(computational Fluid Dynamics,简称CFD)是通过计算机数值计算和图像显示,对包含有流体流动、热量和质量传递等相关物理现象所做的分析、计算和优化的数值模拟工具。通过CFD技术在储粮通风工程中的应用实例,对CFD技术进行了介绍,并对采用CFD技术模拟储粮中的通风过程中流动、热湿传递过程和生态系统的研究现状进行了综述,探讨了采用CFD对储粮中的流动、传热传质过程进行数值模拟的优势以及未来发展趋势。 展开更多
关键词 计算流体力学(cfd) 粮食储藏 流动 传热传质
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计算流体力学中的验证与确认 被引量:72
13
作者 邓小刚 宗文刚 +2 位作者 张来平 高树椿 李超 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期279-288,共10页
计算流体力学(CFD)在航空航天等诸多领域的应用越来越广泛.特别是近年来,CFD在实际飞行器的设计中扮演着越来越重要的角色,许多设计参数直接来源于CFD的计算结果.由此,飞行器设计师对CFD提供结果的可信度提出了更高的要求.验证(verif... 计算流体力学(CFD)在航空航天等诸多领域的应用越来越广泛.特别是近年来,CFD在实际飞行器的设计中扮演着越来越重要的角色,许多设计参数直接来源于CFD的计算结果.由此,飞行器设计师对CFD提供结果的可信度提出了更高的要求.验证(verification)与确认(validation)是评价数值解精度和可信度的主要手段.本文综述了国内外开展CFD验证与确认研究的进展.在引言中论述了开展CFD验证与确认的重要性和必要性,简述了国内外CFD验证与确认研究的历史和发展现状.第2节中讨论了CFD验证与确认的一些基本概念,以及这些概念定义的形成过程,并指出了进行CFD验证与确认的基本步骤.第3节和第4节分别讨论了CFD验证与确认的方法,如CFD验证中的精确解比较方法,制造解比较方法,网格收敛性研究;CFD确认中的层次结构,流动分类法,确认实验指南.在第5节中我们列举了几个CFD验证与确认的应用实例.最后,对我国开展CFD验证与确认研究工作提出了若干建议,包括:(1)开展流动分类法研究,(2)推行软件质量工程方法,(3)开展规范精细的实验,建立国内的网络数据库. 展开更多
关键词 计算流体力学 实验流体力学 验证 确认 可信度 校准 认证 软件质量工程
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搅拌反应器内计算流体力学模拟技术进展 被引量:42
14
作者 周国忠 施力田 王英琛 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期28-32,共5页
综述了计算流体力学(CFD)技术应用在搅拌反应器的进展情况。重点对搅拌反应器内流动场模拟的各种处理方法,包括"黑箱"模型法、内外迭代法、多重参考系法和滑移网格法,进行了介绍与评价,指出了各种方法所具有的特点及存在的问... 综述了计算流体力学(CFD)技术应用在搅拌反应器的进展情况。重点对搅拌反应器内流动场模拟的各种处理方法,包括"黑箱"模型法、内外迭代法、多重参考系法和滑移网格法,进行了介绍与评价,指出了各种方法所具有的特点及存在的问题。阐述了搅拌反应器内CFD技术的发展方向,并就国内的研究现状进行了简单概述。 展开更多
关键词 计算流体力学(cfd) 搅拌反应器 数值模拟
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计算流体力学在膜技术及膜生物反应器研究中的应用 被引量:18
15
作者 于艳 樊耀波 +2 位作者 徐国良 王琦 杨文静 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期105-112,共8页
介绍了计算流体力学(CFD)的基本原理、内容和特点,综述了CFD在膜技术领域中的研究和发展,特别讨论了其在膜生物反应器(MBR)技术中的研究和应用,并对其应用前景进行了展望.
关键词 计算流体力学(cfd) 膜生物反应器(MBR)
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直升机旋翼计算流体力学的研究进展 被引量:28
16
作者 徐国华 招启军 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期338-344,共7页
依据直升机旋翼计算流体力学 ( CFD)的发展 ,分别介绍了小扰动位势方程、全位势方程、Euler方程和Navier-Stokes方程在旋翼流场计算中的研究现状和发展趋势 ,着重从方程离散、数值算法、网格生成、计算时间和计算精度等方面分析了不同旋... 依据直升机旋翼计算流体力学 ( CFD)的发展 ,分别介绍了小扰动位势方程、全位势方程、Euler方程和Navier-Stokes方程在旋翼流场计算中的研究现状和发展趋势 ,着重从方程离散、数值算法、网格生成、计算时间和计算精度等方面分析了不同旋翼 CFD方法的特点 ,指出了旋翼的尾迹在旋翼流场计算中的重要性 ,并针对位势方程和 Euler/N-S方程分别讨论了求解的边界条件。最后 ,对旋翼 CFD的发展提出了几点展望。 展开更多
关键词 直升机 旋翼 计算流体力学 计算精度 尾迹 cfd方法
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双螺杆压缩机的计算流体力学3D动态仿真与试验 被引量:10
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作者 何雪明 戴进 +2 位作者 潘成龙 李成刚 张荣 《机械设计》 CSCD 北大核心 2016年第7期59-65,共7页
基于双螺杆压缩机的工作过程为理论循环过程的假设,提出了双螺杆压缩机工作过程的数学模型,将其内部流动分为入口流体、基元容积流体和出口流体3个部分。运用计算流体力学(CFD)理论中的网格界面法和动网格技术实现空气吸入、压缩和排出... 基于双螺杆压缩机的工作过程为理论循环过程的假设,提出了双螺杆压缩机工作过程的数学模型,将其内部流动分为入口流体、基元容积流体和出口流体3个部分。运用计算流体力学(CFD)理论中的网格界面法和动网格技术实现空气吸入、压缩和排出的周期性变化过程,并通过Fluent对双螺杆压缩机的内部流场特性进行数值模拟。为了验证该数学模型与数值仿真方法的准确性和可行性,搭建了双螺杆压缩机内部压力测试装置,对双螺杆压缩机的p-V变化规律进行试验研究。结果表明,仿真数据与试验数据吻合良好。因此,文中所构数学模型和模拟方法为双螺杆压缩机的设计与研究提供了重要的工具和方法。 展开更多
关键词 双螺杆压缩机 计算流体力学(cfd) FLUENT 动网格
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计算流体力学对膜生物反应器水力学特征的模拟研究 被引量:17
18
作者 于艳 樊耀波 +1 位作者 徐国良 王琦 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期9-16,共8页
通过计算流体力学(CFD)中的FLUENT软件,对膜生物反应器内流场和流态进行模拟,定量给出了其流速与剪切力的分布.研究了膜组件距离反应器底部不同距离时的水力学情况和水力学条件.对比了膜生物反应器中,玻璃纤维编织管式膜组件与平板膜组... 通过计算流体力学(CFD)中的FLUENT软件,对膜生物反应器内流场和流态进行模拟,定量给出了其流速与剪切力的分布.研究了膜组件距离反应器底部不同距离时的水力学情况和水力学条件.对比了膜生物反应器中,玻璃纤维编织管式膜组件与平板膜组件,由于构型不同所导致的水力学条件差异.结果表明,从雷诺数和质量流速率参数分析,玻璃纤维编织管式膜组件的水力学条件更好,更有利于膜污染的防治.探讨了单个与多个曝气器情况下的流速分布,结果表明,后者流速分布更为均匀.由本文研究结果可知,计算流体力学可以作为一个有力的工具应用于MBR及其膜污染控制研究中. 展开更多
关键词 计算流体力学(cfd) 管式膜 平板膜 膜生物反应器(MBR)
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适用于回流区流体力学模拟计算的三种高雷诺数湍流模型的比较 被引量:13
19
作者 郭胜江 吴广庆 陈国邦 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期26-29,共4页
在数值模拟计算领域,标准k-ε模型、CHEN-KIMk-ε模型和RNGk-ε模型属于两方程的高雷诺数湍流模型,运用这三种模型对暖通空调室内空气回流区进行计算流体力学(CFD)模拟,结果表明采用CHEN-KIMk-ε模型和RNGk-ε模型的模拟结果差别不大,... 在数值模拟计算领域,标准k-ε模型、CHEN-KIMk-ε模型和RNGk-ε模型属于两方程的高雷诺数湍流模型,运用这三种模型对暖通空调室内空气回流区进行计算流体力学(CFD)模拟,结果表明采用CHEN-KIMk-ε模型和RNGk-ε模型的模拟结果差别不大,但二者均优于标准k-ε模型。 展开更多
关键词 市政工程 湍流模型 计算流体力学 回流区 计算流体力学(cfd) 数值模拟计算 高雷诺数 RNGk-ε模型 适用 室内空气
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精馏塔板上双液层三维模型的流体力学计算 被引量:8
20
作者 李瑞 许春建 +1 位作者 曾爱武 周明 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期159-163,共5页
在充分研究塔板上气液两相之间相互作用的基础上 ,运用双流体层三维模型 ,根据气体存在的形态将在泡沫工况下的液层在液体的厚度方向上分为喷射层和鼓泡层 ,将其特征与计算流体力学 (CFD)结合起来 。
关键词 精馏塔板 双液层三维模型 流体力学计算 cfd 气液两相流
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