近壁区Reynolds应力输运方程的理论模型 被引量：2

1

作者 陆利蓬 龚慧敏 +1 位作者 张坚强 陈矛章 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期269-271,共3页

在湍流边界层的近壁区 ,采用对称共振三波的理论模型描述相干结构 ,根据理论模型对Reynolds应力输运方程逐项进行计算和分析 ,结果与直接数值模拟符合很好 .这不仅在理论上有益于对湍流物理机制的了解 ,而且展现了一种可能性 ,即根据相... 在湍流边界层的近壁区 ,采用对称共振三波的理论模型描述相干结构 ,根据理论模型对Reynolds应力输运方程逐项进行计算和分析 ,结果与直接数值模拟符合很好 .这不仅在理论上有益于对湍流物理机制的了解 ,而且展现了一种可能性 ,即根据相干结构的理论知识来改造湍流模型 ,使之具有更清晰的物理内涵以提高近壁区的预估精度 . 展开更多

关键词 湍流边界层 湍流输运 波 reynolds应力

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曲线坐标下平面二维污染物扩散输移的代数应力湍流模型 被引量：4

2

作者 吴修广 沈永明 +1 位作者 王敏 杨志峰 《中国工程科学》 2005年第7期60-64,共5页

对浅水流动的控制方程和深度平均的污染物扩散输移的控制方程进行坐标变换,湍流的模拟采用各向异性代数应力湍流模式,建立了曲线坐标下平面二维水流计算和污染物扩散输移的代数应力湍流模型。采用具有浓度实测值的实验室连续弯道进行模... 对浅水流动的控制方程和深度平均的污染物扩散输移的控制方程进行坐标变换,湍流的模拟采用各向异性代数应力湍流模式,建立了曲线坐标下平面二维水流计算和污染物扩散输移的代数应力湍流模型。采用具有浓度实测值的实验室连续弯道进行模型验证,对本模型计算的浓度分布与k -ε模型进行比较,结果显示了本模型在处理各向异性明显优于k -ε模型。 展开更多

关键词 污染物 扩散输移 各向异性 代数应力湍流模型 κ-ε模型

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鼓泡床内气泡-液体两相湍流代数应力模型的数值模拟 被引量：3

3

作者 周力行 杨玟 +2 位作者 廉春英 L.S.FAN D.J.LEE 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第8期780-786,共7页

现有的气泡 -液体两相流动的数值模拟中 ,或者不考虑湍流 ,或者仅仅考虑液体湍流 ,但是直接模拟和PIV测量结果都表明气泡由于尾迹的作用有强烈的湍流脉动 .本文首次推导和封闭了同时模拟气泡湍流脉动和液体湍流脉动的二阶矩输运方程两... 现有的气泡 -液体两相流动的数值模拟中 ,或者不考虑湍流 ,或者仅仅考虑液体湍流 ,但是直接模拟和PIV测量结果都表明气泡由于尾迹的作用有强烈的湍流脉动 .本文首次推导和封闭了同时模拟气泡湍流脉动和液体湍流脉动的二阶矩输运方程两相湍流模型 ,并在此基础上建立了代数应力气泡 -液体两相湍流模型 .用代数应力模型模拟了二维矩形断面鼓泡床内气泡 -液体两相流动 .预报结果给出了气泡和液体两相速度场、两相Reynolds应力及湍动能分布和气泡体积分数分布 .模拟结果与PIV测量结果符合很好 ,表明了模型的合理性 .研究结果表明 ,原先静止的液体在气泡因浮力而产生的上升运动的作用下产生回流流动 ,而气泡则只有上升运动 .气泡速度始终大于液体速度 .在床内气泡湍流脉动确实始终很强烈 .液体则由于气泡的作用以及自身速度梯度产生的双重作用而发生湍流脉动 .气泡的脉动显著地大于液体的脉动 .两相湍流脉动都是各向异性的 。 展开更多

关键词 数值模拟 鼓泡床 气液两相湍流 代数应力模型 单汽泡动力学

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旋转湍流中雷诺应力模型压力应变关联项的修正研究 被引量：1

4

作者 张井龙 王尊策 徐艳 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期787-792,共6页

利用张量的不变量理论,推导得出传统雷诺应力模型中压力应变关联项模型应用于旋转湍流模拟中的一些基本问题,即在纯旋转条件下,传统模型所描述的初始各向异性的湍流中雷诺应力张量演化规律是一个无衰减振荡过程,而快速畸变理论推导结果... 利用张量的不变量理论,推导得出传统雷诺应力模型中压力应变关联项模型应用于旋转湍流模拟中的一些基本问题,即在纯旋转条件下,传统模型所描述的初始各向异性的湍流中雷诺应力张量演化规律是一个无衰减振荡过程,而快速畸变理论推导结果显示,其演化应是一个阻尼振荡衰减的过程。以衰减雷诺应力为目的,构造出包含旋转率张量高阶量的关联项。然后,结合变形率张量的高阶项,将修正模型扩展至椭圆形流线类型流动。最后,将修正模型应用于轴向旋转圆管内湍流流场的模拟,并将结果与实测结果进行了对比。 展开更多

关键词 旋转湍流 雷诺应力模型 压力应变项 不变量

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多维流动湍流代数应力模型的比较 被引量：1

5

作者 陈石 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1996年第5期610-615,共6页

介绍了湍流传统代数应力模型和作者新建的代数应力模型的基本思想．用ｋ－ε模型和传统的及新的代数应力模型进行了多维数值计算，比较了正应力分量的各向异性和宏观湍流速度场．计算结果表明，三种湍流模型之间存在明显差异，新的代数... 介绍了湍流传统代数应力模型和作者新建的代数应力模型的基本思想．用ｋ－ε模型和传统的及新的代数应力模型进行了多维数值计算，比较了正应力分量的各向异性和宏观湍流速度场．计算结果表明，三种湍流模型之间存在明显差异，新的代数应力模型显示具有一定的优越性． 展开更多

关键词 数值模拟 湍流 代数应力模型 雷诺应力

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非线性代数应力模型在内燃机缸内湍流计算中应用

6

作者 马贵阳 解茂昭 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第6期676-680,共5页

利用张量不变性原理建立一个非线性代数应力模型 ,它包含了平均流变形率张量和旋转张量三阶项的影响 .模型中压力应变项是基于 Lee由快速畸变理论导出的解析解 ,通过引入参考总应变而包含了平均流变化的历史效应 .湍能及其耗散率的求解... 利用张量不变性原理建立一个非线性代数应力模型 ,它包含了平均流变形率张量和旋转张量三阶项的影响 .模型中压力应变项是基于 Lee由快速畸变理论导出的解析解 ,通过引入参考总应变而包含了平均流变化的历史效应 .湍能及其耗散率的求解采用 RNG k-ε模型 .用此模型对几种内燃机缸内的流场进行计算 ,结果表明此模型在定量和定性上较之 k-ε模型和基于 展开更多

关键词 内燃机 数值模拟 非线性代数应力模型 RNGκ-ε湍流计算

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求解复杂湍流的非线性涡黏性系数模型和代数应力模型 被引量：2

7

作者 T B Gatski T Jongen +1 位作者 林博颖 陈义良 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期260-282,共23页

非线性涡黏性系数模型和代数应力模型联系了线性涡黏性系数湍流模型和完整的微分雷诺应力模型.随着它们受到日益关注,其形式也越来越多样化.本篇综述的目的是对这些模型加以总结并比较它们之间的共同点及不同之处,指出它们与完整微分雷... 非线性涡黏性系数模型和代数应力模型联系了线性涡黏性系数湍流模型和完整的微分雷诺应力模型.随着它们受到日益关注,其形式也越来越多样化.本篇综述的目的是对这些模型加以总结并比较它们之间的共同点及不同之处,指出它们与完整微分雷诺应力模型之间的关系,以及相对于线性涡黏性系数模型而言它们在预报流场上所具有的优势. 展开更多

关键词 湍流 非线性涡黏性系数模型 代数应力模型 张量表示

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反映强流动曲率效应的非线性湍流模型 被引量：5

8

作者 徐晶磊 马晖扬 黄于宁 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2008年第1期27-37,共11页

首先定性地分析了流线曲率效应对流场湍流结构的影响,然后以U型槽道流为典型算例,对多种湍流模型进行了评估.评估的模型包括:线性涡粘性模型,二阶和三阶非线性涡粘性模型,二阶显式代数应力模型和Reynolds应力模型.评估结果表明,性能良... 首先定性地分析了流线曲率效应对流场湍流结构的影响,然后以U型槽道流为典型算例,对多种湍流模型进行了评估.评估的模型包括:线性涡粘性模型,二阶和三阶非线性涡粘性模型,二阶显式代数应力模型和Reynolds应力模型.评估结果表明,性能良好的三阶非线性涡粘性模型,如黄于宁等人发展的HM模型以及CLS模型,可以较好地描述流线的曲率效应对湍流结构的影响,如凸曲率作用下内壁附近湍流强度的衰减和凹曲率作用下外壁附近湍流的增强,并且较好地确定了管道下游的分离点位置和分离泡长度,其预测的结果和实验符合较好,与Reynolds力模型的结果十分接近,因此可以较好地应用于具有曲率效应的工程湍流的计算. 展开更多

关键词 曲率效应 非线性涡粘性湍流模型 reynolds应力湍流模型

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汽车外部复杂流场计算的湍流模型比较 被引量：35

9

作者 杨胜 张扬军 +1 位作者 涂尚荣 谢今明 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期322-325,共4页

采用Spalart Allmaras模型、标准k ε模型、RNGk ε模型、Rk ε模型和雷诺应力模型对汽车外部复杂旋涡绕流进行了数值模拟。结果表明 ,RNGk ε模型考虑了湍流中涡流因素影响和低雷诺数效应 ,可有效模拟汽车尾部和底部复杂旋涡流动结构 ... 采用Spalart Allmaras模型、标准k ε模型、RNGk ε模型、Rk ε模型和雷诺应力模型对汽车外部复杂旋涡绕流进行了数值模拟。结果表明 ,RNGk ε模型考虑了湍流中涡流因素影响和低雷诺数效应 ,可有效模拟汽车尾部和底部复杂旋涡流动结构 ,计算精度较高 ,且计算量小 。 展开更多

关键词 汽车 外部复杂流场 数值模拟 湍流模型 仿真 有限体积法 雷诺应力模型

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不同湍流模型对强旋流动的数值模拟 被引量：28

10

作者 孙锐 李争起 +2 位作者 吴少华 陈力哲 秦裕琨 《动力工程》 CSCD 北大核心 2002年第3期1750-1758,共9页

在径向浓淡旋流煤粉燃烧器单相冷态试验的基础上 ,充分考虑旋转对湍流流场的影响 ,采用 k-ε双方程及其修正模型和二阶矩雷诺应力模型 (DSM) ,对旋流煤粉燃烧器出口强旋流场进行了数值模拟。数值计算结果表明 :k-ε双方程模型定性上可... 在径向浓淡旋流煤粉燃烧器单相冷态试验的基础上 ,充分考虑旋转对湍流流场的影响 ,采用 k-ε双方程及其修正模型和二阶矩雷诺应力模型 (DSM) ,对旋流煤粉燃烧器出口强旋流场进行了数值模拟。数值计算结果表明 :k-ε双方程模型定性上可以预报出强旋流场的主要特点 ,但回流区的预报区域偏大 ,轴向速度的预报结果与试验值有一定差距 ,预报的回流速度偏低 ,速度衰减过快 ,这是由于 k-ε湍流模型采用了较多的简化和未考虑旋转对湍流的影响。采用基于旋转体系使湍流脉动加强和削弱两种作用的修正方法对 k-ε双方程的湍流耗散率方程进行修正。计算结果表明 :从旋转体系可使湍流能量加强出发的 Bardina涡量修正方法 ,预报回流区范围较标准 k-ε湍流模型缩小 ,更加接近于试验值。其计算结果优于使湍流脉动削弱的 Richardson修正。DSM模型对轴向回流速度和切向速度后期分布预报结果较上述模型有较大改善 ,可体现出湍流雷诺应力非均匀各向异性的特点 ,虽然此模型仍有收敛速度慢、计算时间长的缺点 ,但对预报强旋流动是一个精度较高、极具潜力的方法。图 9参 1 展开更多

关键词 湍流模型 强旋流动 数值模拟 炮煤燃烧器 K-ε模型 雷诺应力模型

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应力代数模型在各向异性湍浮力回流中的应用 被引量：10

11

作者 倪浩清 王能家 周力行 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1989年第1期26-34,共9页

本文提出了模拟湍浮力回流的应力代数模型公式,对浅水渠道中有水平热水出流的各向异性湍浮力回流进行了数值计算,其结果给出了速度、温度、湍动能、湍动能耗散率,各应力分量及热流分布.所得速度及温度分布与修正的k-ε模型(包括对σ_r... 本文提出了模拟湍浮力回流的应力代数模型公式,对浅水渠道中有水平热水出流的各向异性湍浮力回流进行了数值计算,其结果给出了速度、温度、湍动能、湍动能耗散率,各应力分量及热流分布.所得速度及温度分布与修正的k-ε模型(包括对σ_r的经验修正模型)的计算结果,以及实验资料,进行了对比,本计算结果与实测值符合较好,并显示了浮力在铅直方向削弱湍流的作用,因而本模型是更合理的. 展开更多

关键词 湍浮力回流 应力代数模型 湍流

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显式代数雷诺应力模型在超声速/高超声速流场计算中的应用 被引量：5

12

作者 王强 张丁午 胡海洋 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期577-583,共7页

为了提高显式代数雷诺应力模型在高超声速流场中的计算精度,以修正后的CG k-ε模型作为湍流时间尺度决定方程,将Wallin和Johansson显式代数雷诺应力模型(WJ2000模型)应用于超声速/高超声速流场数值计算,并与线性湍流模型的计算结果进行... 为了提高显式代数雷诺应力模型在高超声速流场中的计算精度,以修正后的CG k-ε模型作为湍流时间尺度决定方程,将Wallin和Johansson显式代数雷诺应力模型(WJ2000模型)应用于超声速/高超声速流场数值计算,并与线性湍流模型的计算结果进行了对比分析。结果表明WJ2000模型对高超声速压缩拐角附近壁面压力和热流分布的预测要优于线性湍流模型,同时网格依赖性明显低于后者;对CG k-ε湍流时间尺度决定方程所做修正不影响WJ2000模型对超声速流场的预测结果,但使其对高超声速流场的预测精度明显提高。 展开更多

关键词 代数雷诺应力模型 线性湍流模型 高超声速

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二阶双系数动态亚格子应力模型 被引量：4

13

作者 唐学林 钱忠东 吴玉林 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期50-55,共6页

基于亥姆霍兹速度分解定理和Smagorinsky模型,提出二阶双系数动态亚格子尺度应力模型,即亚格子尺度应力是可解的应变率张量和旋转率张量的函数。应用有限差分法对此模型的控制方程进行了离散,并数值模拟得到了弯管内部的流场分布和压力... 基于亥姆霍兹速度分解定理和Smagorinsky模型,提出二阶双系数动态亚格子尺度应力模型,即亚格子尺度应力是可解的应变率张量和旋转率张量的函数。应用有限差分法对此模型的控制方程进行了离散,并数值模拟得到了弯管内部的流场分布和压力分布。把雷诺数为40000的弯管流动的实验数据和此模型的模拟结果相比较,证明此模型是可行、可靠的。 展开更多

关键词 亚尺度模型 动态模型 湍流 弯管 二阶双系数 亚格子应力

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雷诺应力各向异性涡黏模型的层析TRPIV测量 被引量：12

14

作者 姜楠 管新蕾 于培宁 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期213-221,共9页

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... 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. 展开更多

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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壁湍流多尺度相干结构复涡黏模型的实验研究 被引量：9

15

作者 郭爱东 姜楠 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期159-168,共10页

在湍流相干结构动力学方程中,非相干结构成分对相干结构贡献的雷诺应力的模型为涡黏性模型,即涡黏性系数乘以相干结构平均速度变形率的形式.基于非相干结构成分对相干结构贡献的雷诺应力与相干结构速度变形率之间存在相位差的事实,在理... 在湍流相干结构动力学方程中,非相干结构成分对相干结构贡献的雷诺应力的模型为涡黏性模型,即涡黏性系数乘以相干结构平均速度变形率的形式.基于非相干结构成分对相干结构贡献的雷诺应力与相干结构速度变形率之间存在相位差的事实,在理论上提出了非相干结构成分对相干结构贡献的雷诺应力复涡黏性模型的假设.应用热线测速技术,在低速风洞中对湍流边界层非相干结构成分对相干结构贡献的雷诺应力与相干结构法向速度变形率之间的相位关系进行了实验测量.通过分析湍流相干结构猝发过程中非相干结构成分对相干结构贡献的雷诺应力与相干结构速度变形率之间的相位关系,研究了相干结构雷诺应力分量与流向速度法向梯度之间的相位差沿湍流边界层法向的变化规律,肯定了湍流相干结构复涡黏性系数模型的合理性. 展开更多

关键词 湍流边界层 多尺度相干结构 复涡黏性模型 雷诺应力 相位差

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湍流涡黏性模型方程中相位差的测量 被引量：1

16

作者 郭爱东 姜楠 贾永霞 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期1-8,共8页

基于理论上湍流相干结构复涡黏性模型对涡黏性系数的分析,应用热线测速技术测量了平板湍流边界层多尺度相干结构动力学方程中非相干结构成分对相干结构贡献的雷诺应力分量与相干结构流向速度流向变形率之间的相位差。分析了湍流边界层... 基于理论上湍流相干结构复涡黏性模型对涡黏性系数的分析,应用热线测速技术测量了平板湍流边界层多尺度相干结构动力学方程中非相干结构成分对相干结构贡献的雷诺应力分量与相干结构流向速度流向变形率之间的相位差。分析了湍流边界层相干结构猝发过程中,非相干结构成分对相干结构贡献的雷诺应力分量与相干结构流向速度流向变形率之间的相位差沿湍流边界层法向的变化规律,为建立更加符合实际的湍流模型提供了实验依据。 展开更多

关键词 湍流边界层 多尺度相干结构 涡黏性模型 雷诺应力 速度变形率 相位差

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利用重正化群方法推导湍流二阶矩封闭模型 被引量：2

17

作者 刘正锋 王晓宏 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期195-201,共7页

Rubinstein和Barton在其原始工作中,利用Yakhot-Orszag湍流重正化群方法对雷诺应力输运方程中的速度-压力梯度项和各向同性回归过程进行了模拟．文中分析了其在理论推导过程中存在的数学物理上不自洽的问题及计算错误,并且利用重正化群... Rubinstein和Barton在其原始工作中,利用Yakhot-Orszag湍流重正化群方法对雷诺应力输运方程中的速度-压力梯度项和各向同性回归过程进行了模拟．文中分析了其在理论推导过程中存在的数学物理上不自洽的问题及计算错误,并且利用重正化群方法重新系统地对雷诺应力输运方程进行了模拟,计算得到的湍流常数理论值和经验值相接近． 展开更多

关键词 湍流模式 雷诺应力输运方程 二阶矩封闭模型 计算流体力学 重正化群

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一种新的非线性K-ε两方程湍流模型 被引量：1

18

作者 钱炜祺 蔡金狮 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 1999年第4期391-397,共7页

本文基于理论分析和对标准Ｋ－ε两方程湍流模型数值模拟结果的分析，在标准Ｋ－ε两方程模型的雷诺应力表达式中加入高阶非线性项；并在模型的涡粘性系数μｔ 中考虑流动各向异性的影响，将涡粘性系数中参数Ｃμ取为表征流动各向异性... 本文基于理论分析和对标准Ｋ－ε两方程湍流模型数值模拟结果的分析，在标准Ｋ－ε两方程模型的雷诺应力表达式中加入高阶非线性项；并在模型的涡粘性系数μｔ 中考虑流动各向异性的影响，将涡粘性系数中参数Ｃμ取为表征流动各向异性的参数Ａ 的一个线性函数，从而得到了一个新的非线性Ｋ－ε两方程湍流模型。此外，本文利用两种不同扩比下的后向台阶流动的实验结果来对新模型中引入的待定参数进行了参数辨识，并用另一种扩比下的后向台阶流动、绕方块的分离流动、Ｕ 型管道内流动、以及接近失速攻角情况下绕ＧＡＷ－ １ 翼型的低速流动等四种流动来对该非线性Ｋ－ε两方程模型作了进一步的验证，得到了令人满意的结果。 展开更多

关键词 非线性 K-ε两方程模型 雷诺应力表达式 湍流

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计算矩形直通道内紊流流动的紊流代数应力模型的研究

19

作者 李景银 秦国良 徐忠 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第8期123-126,共4页

应用全三维紊流计算方法，采用由Ｌａｕｎｄｅｒ、Ｒｅｅｃｅ及Ｒｏｄｉ提出的紊流代数应力模型（ＬＲＲＡＳＭ），对矩形直通道内的复杂紊流流动进行了计算，提出了用无量纲距离ｙ＊改进ＬＲＲＡＳＭ中考虑固壁效应的计算方法，并进行... 应用全三维紊流计算方法，采用由Ｌａｕｎｄｅｒ、Ｒｅｅｃｅ及Ｒｏｄｉ提出的紊流代数应力模型（ＬＲＲＡＳＭ），对矩形直通道内的复杂紊流流动进行了计算，提出了用无量纲距离ｙ＊改进ＬＲＲＡＳＭ中考虑固壁效应的计算方法，并进行了多种不同形式的对比计算．用改进的考虑固壁效应计算方法所计算的主流速度。 展开更多

关键词 湍流 二次流 代数应力模型 计算 矩形通道

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用代数应力模型模化型腔充填过程中的紊流流动

20

作者 杨秉俭 蔡临宁 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第4期475-481,共7页

针对型腔充填过程中的紊流流动，用代数应力模型研究紊流流动现象．成功地将代数应力模型引入ＰＨＯＥＮＩＣＳ软件中，完成了恒温流体充填过程三维时均速度和自由表面的计算模拟．与实验结果相比说明，本文基于ＰＨＯＥＮＩＣＳ软件开... 针对型腔充填过程中的紊流流动，用代数应力模型研究紊流流动现象．成功地将代数应力模型引入ＰＨＯＥＮＩＣＳ软件中，完成了恒温流体充填过程三维时均速度和自由表面的计算模拟．与实验结果相比说明，本文基于ＰＨＯＥＮＩＣＳ软件开发的充填模拟具备了对复杂型腔充填过程的数值计算． 展开更多

关键词 代数应力模型 型腔充填 数值模拟 湍流 铸造

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