基于RNG k-ε湍流模型的3D采空区瓦斯上浮贮移 被引量：42

1

作者 李宗翔 顾润红 +2 位作者 张晓明 毕强 温永宇 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期880-885,共6页

为研究工作面后方采空区3D空间瓦斯上浮特征,根据质量守恒、动量守恒和Fick定律,建立综放采空区风流-瓦斯变密度混合气体非线性渗流-扩散控制方程。结合大兴矿N2-706工作面实例,运用CFD软件模拟三维采空区瓦斯运移及分布的状态;流场冒... 为研究工作面后方采空区3D空间瓦斯上浮特征,根据质量守恒、动量守恒和Fick定律,建立综放采空区风流-瓦斯变密度混合气体非线性渗流-扩散控制方程。结合大兴矿N2-706工作面实例,运用CFD软件模拟三维采空区瓦斯运移及分布的状态;流场冒落非均质按照"O"型分布描述,计算采用RNGk-ε湍流模型,并考虑重力场条件。理论计算调整与现场实际条件和瓦斯监测记录数据相拟合,指出三维采空区形成的瓦斯分布及上浮态势,是风流移动、瓦斯组分扩散-弥散和含瓦斯风流密度差引起上浮迁移的结果,也是流场瓦斯不断解吸涌出与漏风不断流入所形成的一种动态平衡结果。研究结果表明,采空区高位抽采流量与抽采获得的瓦斯体积分数近似呈反比例函数关系、与回风巷瓦斯体积分数呈负指数函数关系。 展开更多

关键词 3d采空区 瓦斯上浮 CFd仿真 k-ε湍流模型 瓦斯抽采

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CFD在调压室涌浪水位模拟中的应用 被引量：6

2

作者 刘飞 杨建东 李进平 《中国农村水利水电》 北大核心 2011年第9期123-126,129,共5页

对某水电站的尾水隧洞及下游调压室过渡过程中的非恒定流流态进行三维数值模拟,着重观测调压室内涌浪波动及调压室内底板压差变化过程。采用3种湍流模型对下游调压室及尾水隧洞进行了模拟,将调压室涌浪波动过程与调压室底板压差变化过... 对某水电站的尾水隧洞及下游调压室过渡过程中的非恒定流流态进行三维数值模拟,着重观测调压室内涌浪波动及调压室内底板压差变化过程。采用3种湍流模型对下游调压室及尾水隧洞进行了模拟,将调压室涌浪波动过程与调压室底板压差变化过程的三维计算结果与物理模型实验、一维数值计算的相应结果予以对比分析,阐明了不同湍流模型对过渡过程模拟的影响。结合三维模拟能捕捉流场内部流态的优势,探讨了涌浪波动过程中调压室水面波动过程及水流流态。 展开更多

关键词 三维流场 湍流模型 非恒定流 调压室涌浪 调压室底板压差

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边坡工程地质信息的三维可视化及其在三峡船闸边坡工程中的应用 被引量：55

3

作者 陈昌彦 张菊明 +1 位作者 杜永廉 王思敬 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期1-6,共6页

提出用各种线符及其组合概化岩体结构和物性两类信息，并建立起相应的拟合函数，实现工程地质结构及边坡工程开挖的三维模拟和再现。根据实测的离散点信息建立起三维可视化模型，显示任意位置的剖面和平切面图及其它方面的三维计算。最... 提出用各种线符及其组合概化岩体结构和物性两类信息，并建立起相应的拟合函数，实现工程地质结构及边坡工程开挖的三维模拟和再现。根据实测的离散点信息建立起三维可视化模型，显示任意位置的剖面和平切面图及其它方面的三维计算。最后成功地应用到长江三峡永久船闸边坡工程的三维地质结构模拟和信息的再现。 展开更多

关键词 边坡 工程地质信息 三峡船闸 船闸 三维可视化

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三维数值模拟在泵站侧向进水前池的应用 被引量：12

4

作者 王芳芳 吴时强 +1 位作者 肖潇 况曼曼 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2014年第2期54-59,共6页

泵站布置形式因进水方式不同通常分为正向和侧向两种进水方式,侧向进水时前池来流方向和前池中的主流方向存在夹角,此时由于弯道水流的运动特性,侧向进水前池容易产生主流脱壁、回流和漩涡等不良流态,难以形成良好的水泵进水条件,影响... 泵站布置形式因进水方式不同通常分为正向和侧向两种进水方式,侧向进水时前池来流方向和前池中的主流方向存在夹角,此时由于弯道水流的运动特性,侧向进水前池容易产生主流脱壁、回流和漩涡等不良流态,难以形成良好的水泵进水条件,影响机组的安全运行。针对古德洛尔电厂一期侧向进水泵站前池,采用RNGκ-ε双方程紊流模型封闭雷诺平均的N-S方程,利用SIMPLEC算法对泵站前池及部分引水明渠水流流场进行三维数值模拟,对比分析设计方案修改前后前池水流的流速、涡量、水面线等水力参量分布特性,并以典型断面流速分布均匀度为目标函数分析整流措施前后前池内流速分布均匀度变化,验证了增加合理的整流措施可以有效改善前池流态。 展开更多

关键词 进水池 流场 紊流 三维数值模拟 整流措施 流速分布 泵站

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天然河段港口工程三维流场数值模拟 被引量：8

5

作者 李冰冻 李克锋 +1 位作者 李嘉 庄春义 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2006年第2期24-28,共5页

根据天然河段的地形条件,结合某港口建筑物布置,构建了工程河段流场数值计算模型.基于标准k-ε紊流模型,用有限体积法离散控制方程组,利用全隐式多重网格耦合求解技术,预测了港口工程河段水流流场的变化.

关键词 三维流场 紊流模型 多重网格 数值模拟

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斜坡上异重流的三维数值模拟 被引量：4

6

作者 赖锡军 汪德爟 +1 位作者 姜加虎 黄群 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期342-347,共6页

针对异重流的流动特征,建立了适用于具有各向异性浮力紊动特征的三维异重流运动的数学模型,并模拟了异重流在15°斜坡底面上的潜行过程。计算结果准确地模拟了异重流的运动特征和形态,其前锋的潜行速度与实验结果相当吻合。该模型... 针对异重流的流动特征,建立了适用于具有各向异性浮力紊动特征的三维异重流运动的数学模型,并模拟了异重流在15°斜坡底面上的潜行过程。计算结果准确地模拟了异重流的运动特征和形态,其前锋的潜行速度与实验结果相当吻合。该模型采用非结构同位网格上的SIMPLEC算法能适应复杂边界和地形,可应用于自然界实际环境中异重流的演进计算。 展开更多

关键词 斜坡 三维 异重流 紊流模型 数值模拟

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定位格架典型部件对5×5棒束通道内流场影响的数值研究 被引量：9

7

作者 田瑞峰 毛晓辉 王小军 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期41-45,共5页

采用数值方法对5×5定位格架棒束通道内三维流场进行了研究,以了解定位格架各典型部件对流场的不同影响。采用混合网格技术、SSTk-ω湍流模型,改进的速度-压力耦合算法SIMPLEC及并行算法技术求解雷诺时均的连续性方程、动量方程,得... 采用数值方法对5×5定位格架棒束通道内三维流场进行了研究,以了解定位格架各典型部件对流场的不同影响。采用混合网格技术、SSTk-ω湍流模型,改进的速度-压力耦合算法SIMPLEC及并行算法技术求解雷诺时均的连续性方程、动量方程,得到通道内各截面的速度场和压力场,并分析了格架各典型部件对流场的影响。结果表明:搅混叶片是产生横向速度的主要原因;弹簧和刚突对轴向速度和阻力系数有较大影响,其中,弹簧的影响更大;搅混叶片对轴向速度有掺合平均的作用。 展开更多

关键词 定位格架 三维流场 湍流模型 数值模拟 并行算法

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基于复式断面河道水力特性的分区防护设计研究 被引量：3

8

作者 王旭 张雅卓 +1 位作者 赵新 练继建 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2013年第7期129-133,共5页

本文建立三维紊流数学模型,通过算例验证了其合理性。根据复式断面河道水力特性计算结果,从流速梯度和紊动能等方面分析了河道横向各区域水流冲刷特性。研究表明各区壁面附近冲刷强度存在明显差异,指出复式断面河道内,受主流影响较大的... 本文建立三维紊流数学模型,通过算例验证了其合理性。根据复式断面河道水力特性计算结果,从流速梯度和紊动能等方面分析了河道横向各区域水流冲刷特性。研究表明各区壁面附近冲刷强度存在明显差异,指出复式断面河道内,受主流影响较大的河道主槽区域和坡坎拐角等壁面区域是重点防护区域,进而提出复式断面河道分区防护的观点。 展开更多

关键词 三维紊流数学模型 复式断面河道 分区防护

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北部湾三维风暴潮模拟 被引量：5

9

作者 夏华永 李树华 +1 位作者 李武全 古万才 《广西科学》 CAS 1999年第1期28-34,共7页

模型以经Ｓｉｇｍａ坐标变换后具有自由表面的三维非线性Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程为基本方程，采用紊流封闭模型求解垂直方向紊动粘滞系数，建立了一个北部湾的三维风暴潮模型。应用该模型对典型的８００７号及８４１０号风暴潮... 模型以经Ｓｉｇｍａ坐标变换后具有自由表面的三维非线性Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程为基本方程，采用紊流封闭模型求解垂直方向紊动粘滞系数，建立了一个北部湾的三维风暴潮模型。应用该模型对典型的８００７号及８４１０号风暴潮进行了模拟，风暴潮位的验证较好，并获得了风暴潮流的空间结构特征，揭示了台风引起的北部湾沿岸海水交换。 展开更多

关键词 风暴潮模型 紊流模型 数学模拟 海洋 北部湾

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龙抬头水电站泄洪洞水力特性研究 被引量：9

10

作者 刘嘉夫 齐昕 《水利水电技术》 北大核心 2019年第2期139-143,共5页

针对青海省某大型水电站龙抬头泄洪洞工程,采用计算流体力学软件Flow-3D,应用RNG k-ε紊流模型、VOF方法,对泄洪洞整体水力特性进行三维数值模拟研究,得到泄洪洞闸室、龙抬头段、挑坎等部位水流流态、壁面压强、水流流速等水力参数。将... 针对青海省某大型水电站龙抬头泄洪洞工程,采用计算流体力学软件Flow-3D,应用RNG k-ε紊流模型、VOF方法,对泄洪洞整体水力特性进行三维数值模拟研究,得到泄洪洞闸室、龙抬头段、挑坎等部位水流流态、壁面压强、水流流速等水力参数。将部分数值模拟结果同整体水工模型试验实测结果进行比较,两者吻合良好。数值模拟及试验成果显示,泄洪洞闸室合理设置突扩突跌设施可有效掺气、利于减蚀,龙抬头段水流流态平稳无突变、壁面无负压;而且,扭曲斜切挑坎有利于挑射水流归槽,可避免水流冲刷对向河岸,泄洪洞体型设计合理。研究表明,数值模拟与理论研究结果接近,可靠度较高,可为类似工程设计提供参考。 展开更多

关键词 龙抬头泄洪洞 紊流模型 水力特性 三维数值模拟 模型试验

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基于三维蒙特卡洛方法的搅拌摩擦焊晶粒生长模拟 被引量：4

11

作者 张昭 胡超平 吴奇 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期231-236,共6页

采用三维湍流模型进行搅拌摩擦焊接过程的数值模拟,结合三维蒙特卡洛模型模拟焊接区域的晶粒生长,通过与文献实验数据的比较验证了模型的有效性。通过流体模型中物质点运动和温度历程结合晶粒生长模型,模拟了焊接搅拌区晶粒结构演变,研... 采用三维湍流模型进行搅拌摩擦焊接过程的数值模拟,结合三维蒙特卡洛模型模拟焊接区域的晶粒生长,通过与文献实验数据的比较验证了模型的有效性。通过流体模型中物质点运动和温度历程结合晶粒生长模型,模拟了焊接搅拌区晶粒结构演变,研究发现搅拌区搅拌头前进侧晶粒尺寸大于返回侧尺寸,结果与文献中晶粒分布相符。模型展示了实验切面中难以观测到的晶粒三维特征,对于定量了解焊接搅拌区三维空间晶粒组织形貌特征以及晶粒尺寸分布有促进作用。 展开更多

关键词 搅拌摩擦焊 湍流模型 三维蒙特卡洛模拟 晶粒分布

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交汇水流三维数值模型 被引量：15

12

作者 茅泽育 赵雪峰 +1 位作者 许昕 赵升伟 《科学技术与工程》 2007年第5期800-805,共6页

应用显式代数应力模型建立了交汇水流三维数值模型。方程离散采用交错网格上的有限体积法,并采用SIMPLE算法求解,代数方程求解采用TDMA逐行扫描法。针对交汇口几何特征分区进行网格划分,自由水面求解采用VOF方法。应用实测资料对计算结... 应用显式代数应力模型建立了交汇水流三维数值模型。方程离散采用交错网格上的有限体积法,并采用SIMPLE算法求解,代数方程求解采用TDMA逐行扫描法。针对交汇口几何特征分区进行网格划分,自由水面求解采用VOF方法。应用实测资料对计算结果进行了验证,同时与应用k-ε紊流模型的三维数值计算结果进行了比较。研究结果表明,文中所提出的数值模型可以更好地模拟交汇水流独特的三维流动特性。 展开更多

关键词 排水管渠 交汇水流 显式代数应力模型 三维数值模型 分离区 断面环流

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标准麻花钻三维实体建模的研究 被引量：3

13

作者 沈钰 白海清 王磐 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2018年第3期120-124,共5页

根据麻花钻的实际制造过程,介绍了UG软件在麻花钻螺旋线法平面内,以实际钻头刃沟铣刀轮廓生成前刀面的方法。基于锥面刃磨法的原理,并通过对麻花钻后刀面数学模型的分析,以一种两面自然相交的方法确定麻花钻的主切削刃及横刃,并利用UG... 根据麻花钻的实际制造过程,介绍了UG软件在麻花钻螺旋线法平面内,以实际钻头刃沟铣刀轮廓生成前刀面的方法。基于锥面刃磨法的原理,并通过对麻花钻后刀面数学模型的分析,以一种两面自然相交的方法确定麻花钻的主切削刃及横刃,并利用UG软件建立了麻花钻后刀面,完成了麻花钻的三维建模。该建模方法不仅可以生成符合实际的麻花钻三维模型,而且可有效地避免人为选取外缘点确定主切削刃而造成的误差,对后续麻花钻钻削加工的性能分析具有重要意义。 展开更多

关键词 麻花钻 UG软件 数学建模 三维建模

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三峡船闸进水口三维水动力特性数值模拟 被引量：2

14

作者 陈辉 杨文俊 +1 位作者 史德亮 高柱 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2009年第6期16-20,共5页

以三峡船闸进水口输水系统为研究背景,建立三峡船闸进水口的数值几何模型;同时根据进水口水流具有自由表面及较大弯曲壁面的流动特性,建立计算模型和网格边界。在此基础上,分别对三峡船闸进水口在145.0 m及175.0 m(正常蓄水位)两种库水... 以三峡船闸进水口输水系统为研究背景,建立三峡船闸进水口的数值几何模型;同时根据进水口水流具有自由表面及较大弯曲壁面的流动特性,建立计算模型和网格边界。在此基础上,分别对三峡船闸进水口在145.0 m及175.0 m(正常蓄水位)两种库水位条件下输水运行进行了数值模拟,其计算结果与物理模型及原型观测数据对比,较为吻合,说明该数值模型对研究上游引航道通航水流条件及输水廊道的水力特性,具有较好的效果。 展开更多

关键词 三峡船闸 三维数值模拟 自由表面 紊流模型

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双辊铸轧铸嘴内部铝液流动的三维数值仿真 被引量：5

15

作者 邓圭玲 段吉安 钟掘 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期615-620,共6页

针对在常规铸轧条件下结构型式完全不同的2种铸嘴,根据实际工况,分别应用层流模型和低雷诺数的k-ε湍流模型,用商业软件CFX(version4.2)对铝液在其内部的流动进行了三维数值仿真。研究结果表明:对于应用层流模型的铸嘴结构,其内部铝液... 针对在常规铸轧条件下结构型式完全不同的2种铸嘴,根据实际工况,分别应用层流模型和低雷诺数的k-ε湍流模型,用商业软件CFX(version4.2)对铝液在其内部的流动进行了三维数值仿真。研究结果表明:对于应用层流模型的铸嘴结构,其内部铝液流动的仿真结果与水模实验结果基本一致;对于应用低雷诺数的湍流模型的铸嘴结构,其内部铝液流动的仿真结果能较好地为铸嘴结构及参数的改进提供依据。尽管2种铸嘴结构的差异很大,铸嘴入口处的流动状态不同,分别处于层流和湍流的状态,但铸嘴出口处沿铸轧方向的流速分布规律在铸嘴宽度和高度方向非常相似。 展开更多

关键词 双辊铸轧 铸嘴 低雷诺数的湍流模型 层流模型 三维数值仿真

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Boussinesq型方程对三维非线性波传播的数值模拟 被引量：4

16

作者 张洪生 洪广文 《华东师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期88-94,共7页

该文建立了适宜于相对水深和复杂地形的非线性波传播的三维数学模型 ,模型包括任意水深点流场与波动净压力场的求解。在均匀水深条件下就不同波高、水深及波长的组合对推进波的波面、流速场和波动净压力场进行了全面数值模拟。将计算结... 该文建立了适宜于相对水深和复杂地形的非线性波传播的三维数学模型 ,模型包括任意水深点流场与波动净压力场的求解。在均匀水深条件下就不同波高、水深及波长的组合对推进波的波面、流速场和波动净压力场进行了全面数值模拟。将计算结果与解析解或物模实验结果进行对比 ,表明模型能较好地模拟各种组合下波浪传播的波动特征以及复杂地形上非线性波的传播。 展开更多

关键词 BOUSSINESQ型方程 三维数学模型 流场 波动净压力场 复杂地形 非线性波传播 波浪传播理论

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复杂形状刀具设计的三维可视化 被引量：4

17

作者 熊烽 宾鸿赞 《工具技术》 北大核心 2002年第4期18-21,共4页

根据复杂形状刀具的设计要求 ,建立了复杂形状刀具的数学模型 ,并以此为基础 。

关键词 复杂形状刀具 设计 三维可视化 数学模型 MATLAB

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风生环流的准三维数值模拟 被引量：4

18

作者 韩国其 汪德爟 许协庆 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1989年第3期1-8,共8页

本文在水平流速垂向分布表达式采用二次多项式的基础上,对二维浅水方程组中的动量方程进行修正,建立了风生环流的准三维数学模型.应用破开算子法求解考虑动量修正的深度平均方程,对破开后的两个分步分别采用隐式格式和预估-校正格式离散... 本文在水平流速垂向分布表达式采用二次多项式的基础上,对二维浅水方程组中的动量方程进行修正,建立了风生环流的准三维数学模型.应用破开算子法求解考虑动量修正的深度平均方程,对破开后的两个分步分别采用隐式格式和预估-校正格式离散,得到了准三维数值解.验证计算表明该数值模式能用于模拟河口,水库和港湾内的风生环流,算法的稳定性好,收敛快. 展开更多

关键词 风生环流 准三维数学模型 破开算子法 数值模拟

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冷却水侧向表层排放特性的三维数值模拟 被引量：1

19

作者 卢新华 陆俊卿 张小峰 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期40-43,共4页

对k-ε双方程湍流模型进行浮力修正,编制了计算程序并对冷却水侧向表层排放出流后的特性进行模拟,计算结果与经验公式吻合较好。在此基础上,探讨了射流出口密度弗劳德数F_r对冷却水侧向表层排放特性的影响。结果表明,F_r越小,射流流核越... 对k-ε双方程湍流模型进行浮力修正,编制了计算程序并对冷却水侧向表层排放出流后的特性进行模拟,计算结果与经验公式吻合较好。在此基础上,探讨了射流出口密度弗劳德数F_r对冷却水侧向表层排放特性的影响。结果表明,F_r越小,射流流核越短,沿上游来流方向的热输移长度越大;同时计算发现,存在-个合适的排水口面积使得射流掺混效果最佳。 展开更多

关键词 环境科学 冷却水 侧排放 三维数值模拟 k—ε模型

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空腔回流区水沙特性的计算分析 被引量：13

20

作者 董耀华 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 1999年第2期34-39,共6页

建立了回流区水深平均平面二维水流泥沙数学模型，提出了平衡输沙模式下回流区泥沙淤积计算方法；采用长江科学院空腔回流泥沙淤积水槽试验数据，验证了回流区泥沙淤积计算方法的可行性和精度；通过数模计算分析，一方面加深了空腔回流... 建立了回流区水深平均平面二维水流泥沙数学模型，提出了平衡输沙模式下回流区泥沙淤积计算方法；采用长江科学院空腔回流泥沙淤积水槽试验数据，验证了回流区泥沙淤积计算方法的可行性和精度；通过数模计算分析，一方面加深了空腔回流区环流结构及含沙量分布的机理认识，另一方面研究了模型变率对回流区水沙特性的影响。 展开更多

关键词 空腔回流区 水沙数模 泥沙淤积 河道水流

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