高浓度固-液两相流紊流的动理学模型 被引量：13

1

作者 唐学林 徐宇 吴玉林 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第6期956-962,共7页

采用分子动理学方法,基于固-液两相流液相分子或颗粒相颗粒的Boltzmann方程,对Boltzmann方程分别取零矩和一次矩,则得到高浓度固-液两相流紊流的连续方程和动量方程,再和较成熟的低浓度两相流连续方程和动量方程比较,取低浓度两相流控... 采用分子动理学方法,基于固-液两相流液相分子或颗粒相颗粒的Boltzmann方程,对Boltzmann方程分别取零矩和一次矩,则得到高浓度固-液两相流紊流的连续方程和动量方程,再和较成熟的低浓度两相流连续方程和动量方程比较,取低浓度两相流控制方程中较成熟合理的有关项和高浓度时由动理学方法推导出的颗粒间碰撞项,则得到高浓度固-液两相流紊流的最终控制方程:连续方程和动量方程. 展开更多

关键词 固-液两相流 紊流 动理学模型 速度分布函数 BOLTZMANN方程

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SST-DDES模型在大分离流动问题中的应用 被引量：8

2

作者 胡偶 赵宁 沈志伟 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期206-211,共6页

采用基于SST k-ω湍流模型耦合延迟脱体涡模拟技术(Delayed detached-eddy simulation,DDES)的SSTDDES模型,数值求解Navier-Stokes方程。并针对低速流动问题,发展了基于隐式双时间步方法的低速预处理技术,用于数值模拟低速、高雷诺数湍... 采用基于SST k-ω湍流模型耦合延迟脱体涡模拟技术(Delayed detached-eddy simulation,DDES)的SSTDDES模型,数值求解Navier-Stokes方程。并针对低速流动问题,发展了基于隐式双时间步方法的低速预处理技术,用于数值模拟低速、高雷诺数湍流大分离流动问题。数值模拟了低速大迎角三角翼绕流及大迎角6∶1椭球绕流,观察到与物理现象相一致的旋涡特征,且得到的定量数值结果与实验数据相吻合。 展开更多

关键词 sst κ-ω湍流模型 延迟脱体涡模拟 预处理 NAVIER STOKES方程 分离流动

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用RNG k-ε紊流模型对截止阀三维紊流流动的数值模拟 被引量：33

3

作者 袁新明 贺治国 毛根海 《流体机械》 CSCD 北大核心 2006年第2期34-38,共5页

采用了RNG k-ε紊流模型和贴体坐标对截止阀对称面和三维流场进行了模拟,同时用粒子成像流速仪(PIV)对弯型截止阀对称面模型的测试结果和数值模拟结果进行了验证。数值模拟结果与实验结果吻合较好。实验和计算结果揭示了截止阀的流场特... 采用了RNG k-ε紊流模型和贴体坐标对截止阀对称面和三维流场进行了模拟,同时用粒子成像流速仪(PIV)对弯型截止阀对称面模型的测试结果和数值模拟结果进行了验证。数值模拟结果与实验结果吻合较好。实验和计算结果揭示了截止阀的流场特性,并说明截止阀水流产生的涡旋、分离流、二次流和强烈的紊动是截止阀水头损失的主要因素。计算结果表明斜进口截止阀流态好于弯型进口截止阀的流态,RNG k-ε紊流模型对具有分离和二次流的紊流流动具有较好的模拟性。 展开更多

关键词 截止阀 粒子成像流速仪 RNG κ-Ε紊流模型 数值模拟 二次流

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用非线性k-ε模型对狭缝冲击射流进行数值计算 被引量：6

4

作者 徐惊雷 徐忠 黄淑娟 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第8期106-107,110,共3页

采用Ｓｐｅｚｉａｌｅ的非线性ｋ－ε模型和标准的ｋ－ε的模型计算了狭缝冲击射流，给出了径向平均速度和脉动速度沿壁面法向的分布，并同实验结果作了对比．结果表明，当其他条件都相同时，线性和非线性模型在冲击射流的计算中相差不大。

关键词 κ-Ε紊流模型 非线性 数值计算 狭缝冲击射流

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正弦波形壁面紊流临界分离流动特性的数值研究

5

作者 余泽江 黄社华 《水电能源科学》 北大核心 2024年第5期84-87,共4页

波形壁面对波纹管内流动的影响十分显著,其中流动分离对波纹管的流动阻力和传热特性有重要和本质的影响。针对波形比对产生流动分离的影响问题,采用SSTκ-ω紊流模型对不同波形比的正弦型波纹管内流动进行数值模拟,描述了波纹管流的流... 波形壁面对波纹管内流动的影响十分显著,其中流动分离对波纹管的流动阻力和传热特性有重要和本质的影响。针对波形比对产生流动分离的影响问题,采用SSTκ-ω紊流模型对不同波形比的正弦型波纹管内流动进行数值模拟,描述了波纹管流的流动特性,分析了波纹管波形比和雷诺数对流动分离的影响。结果表明,在不同波形比的波纹管流中均存在一个流动分离的临界雷诺数,当雷诺数小于临界雷诺数时,波纹管内不会发生流动分离现象;最后拟合得到流动分离临界雷诺数关于波形比的分布公式。研究结果可在一定程度上为波形壁面的工业设计提供参考。 展开更多

关键词 流动分离 波纹管 sstκ-ω紊流模型 数值计算

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空调车内三维紊流流动与传热的模拟研究 被引量：17

6

作者 张登春 陈焕新 +1 位作者 舒信伟 刘荣华 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期39-43,共5页

运用 k- ε紊流模型对空调硬座车内三维流场和温度场进行了数值模拟。将人体散热和太阳辐射作为能量方程的附加源项 ,采用有限容积法和交错网格将计算区域进行离散 ,用 SIMPL E算法计算了空调硬座车内空气流动与传热问题。研究结果为空... 运用 k- ε紊流模型对空调硬座车内三维流场和温度场进行了数值模拟。将人体散热和太阳辐射作为能量方程的附加源项 ,采用有限容积法和交错网格将计算区域进行离散 ,用 SIMPL E算法计算了空调硬座车内空气流动与传热问题。研究结果为空调车内气流组织的优化设计和舒适性评价提供了依据。 展开更多

关键词 三维紊流流动 空调列车 气流组织 κ-Ε紊流模型 有限容积法 数值模拟

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潮流能水平轴水轮机湍流模型研究初探 被引量：21

7

作者 王树杰 盛传明 +2 位作者 袁鹏 谭俊哲 司先才 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期95-100,113,共7页

借助计算流体力学(CFD)方法研究潮流能水平轴水轮机水动力学性能,选择合适的湍流模型至关重要。为此,本文采用计算流体力学软件Fluent,将Spalart-Allmaras湍流模型、标准k-ε湍流模型、RNGk-ε湍流模型、标准k-ω湍流模型和SSTk-ω湍流... 借助计算流体力学(CFD)方法研究潮流能水平轴水轮机水动力学性能,选择合适的湍流模型至关重要。为此,本文采用计算流体力学软件Fluent,将Spalart-Allmaras湍流模型、标准k-ε湍流模型、RNGk-ε湍流模型、标准k-ω湍流模型和SSTk-ω湍流模型分别应用到水平轴水轮机数值模拟当中。对数值模拟结果进行分析比较,并与模型试验数据进行对比,得出应用SSTk-ω湍流模型可以更好的模拟潮流能水平轴水轮机的水动力学性能。 展开更多

关键词 潮流能水平轴水轮机 湍流模型 数值模拟 sstκ-ε湍流模型

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CFD模型在污水沉淀池数值模拟中的应用 被引量：15

8

作者 朱炜 马鲁铭 盛铭军 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期10-13,42,共5页

本文介绍了沉淀池数值模拟中所运用的大量紊流模型,综述了计算流体力学(CFD)模型应用于污水沉淀池数值模拟的研究现状,讨论了不同边界条件、环境因素对模拟结果的影响,评述了CFD模型应用于污水沉淀池数值模拟的优劣。

关键词 CFD 紊流模型 κ-ε模型 沉淀池

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三维模型在台阶式溢洪道台阶段优化中的应用 被引量：6

9

作者 郭馨 解宏伟 赵相航 《人民黄河》 CAS 北大核心 2017年第3期101-103,107,共4页

采用VOF方法,结合RNGκ-ε紊流模型和单向流体自由追踪界面对台阶式溢洪道台阶段进行三维数值模拟。通过调整台阶式溢洪道平面布置、台阶级数和台阶尺寸对大华水库坝面溢洪道原设计方案进行优化。结合水工模型试验,分析比较原设计方案... 采用VOF方法,结合RNGκ-ε紊流模型和单向流体自由追踪界面对台阶式溢洪道台阶段进行三维数值模拟。通过调整台阶式溢洪道平面布置、台阶级数和台阶尺寸对大华水库坝面溢洪道原设计方案进行优化。结合水工模型试验,分析比较原设计方案与优化方案台阶段水力特性,采用31级台阶、45级台阶、62级台阶三种优化体形后消能率增大,不设过渡段则流速最大值减小,流速最大值均不超过15 m/s。数值模拟计算值与水工模型实测值吻合较好,进一步表明VOF方法适用于台阶式溢洪道台阶段水流流动的三维模拟。 展开更多

关键词 台阶式溢洪道 RNGκ-ε紊流模型 水力特性 数值模拟 VOF方法

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壁面粗糙度突增对明渠紊流边界层影响的数值模拟研究 被引量：1

10

作者 李书芳 胥战海 杨纪伟 《中国农村水利水电》 北大核心 2009年第11期47-49,52,共4页

壁面粗糙度突变问题是明渠紊流研究中的一项重要内容。利用计算流体力学软件FLUENT对粗糙度突增的明渠紊流边界层进行数值模拟,分析了壁面从光滑到粗糙突变过程中对突变点下游流动特性产生的影响,包括断面主流速分布、紊流强度分布以及... 壁面粗糙度突变问题是明渠紊流研究中的一项重要内容。利用计算流体力学软件FLUENT对粗糙度突增的明渠紊流边界层进行数值模拟,分析了壁面从光滑到粗糙突变过程中对突变点下游流动特性产生的影响,包括断面主流速分布、紊流强度分布以及壁面切应力和摩阻流速的变化。模拟计算中采用交错网格的有限体积法离散控制方程,并应用标准的k-ε紊流模型来封闭方程组。将模拟结果与实验结果进行对比,两者吻合较好,从而验证了数值模拟方法的可行性与可靠性。 展开更多

关键词 壁面粗糙度 素流边界层 数值模拟 有限体积法 κ-Ε紊流模型

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潜水轴流泵全流道三维湍流数值模拟及性能预估 被引量：20

11

作者 杨军虎 张炜 +1 位作者 王春龙 马静先 《排灌机械》 2006年第4期5-9,共5页

为了提升潜水轴流泵的性能,研究其内部流动规律,采用标准κ-ε双方程湍流模型和压强连接的隐式修正SIMPLEC算法对国产ZQ2870C-4潜水轴流泵全流道进行了CFD分析,得出流道内叶片、导叶表面速度、压力分布规律,依此分布规律指出了该泵轴面... 为了提升潜水轴流泵的性能,研究其内部流动规律,采用标准κ-ε双方程湍流模型和压强连接的隐式修正SIMPLEC算法对国产ZQ2870C-4潜水轴流泵全流道进行了CFD分析,得出流道内叶片、导叶表面速度、压力分布规律,依此分布规律指出了该泵轴面流道及叶片设计存在的不足,应对叶片、导叶型线以及导叶部分轴面流道形状进行适当的调整.根据泵进出口速度、压力分布规律,预测了泵的能量特性曲线,实验表明:预测的结果较为理想,但在偏离设计工况下的湍流模型还需要做进一步的研究. 展开更多

关键词 潜水轴流泵 κ-Ε紊流模型 CFD 数值模拟 性能预测

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侧式进／出水口水流运动三维数值模拟 被引量：33

12

作者 高学平 叶飞 宋慧芳 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期518-522,共5页

采用Realizable k-ε双方程紊流模型对侧式进／出水口水流运动进行数值模拟,研究了体型对进／出水口水头损失和孔口附近流态的影响,指出了扩散段水平扩散角和整流段长度对水头损失和孔口流态的决定作用．最后给出进流工况自由水面随库... 采用Realizable k-ε双方程紊流模型对侧式进／出水口水流运动进行数值模拟,研究了体型对进／出水口水头损失和孔口附近流态的影响,指出了扩散段水平扩散角和整流段长度对水头损失和孔口流态的决定作用．最后给出进流工况自由水面随库水位变化情况．计算结果和试验结果基本吻合． 展开更多

关键词 抽水蓄能电站 侧式进/出水口 Realizable κ-Ε紊流模型

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引水岔管水力特性三维数值计算 被引量：15

13

作者 高学平 张尚华 +2 位作者 韩延成 张家宝 宋慧芳 《中国农村水利水电》 北大核心 2005年第12期93-97,共5页

利用k-ε紊流数学模型,对某抽水蓄能电站75°非对称引水岔管水力特性进行了三维数值计算,分析了不同工况下该体型岔管的压强分布、流速分布、压强与流速沿轴线变化以及水头损失,其中水头损失计算值与试验值进行了比较。最后,对岔管... 利用k-ε紊流数学模型,对某抽水蓄能电站75°非对称引水岔管水力特性进行了三维数值计算,分析了不同工况下该体型岔管的压强分布、流速分布、压强与流速沿轴线变化以及水头损失,其中水头损失计算值与试验值进行了比较。最后,对岔管体型和运行方式提出了建议。 展开更多

关键词 岔管 压强分布 流速分布 水头损失 κ-Ε紊流模型

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泥沙直径和浓度对水斗式水轮机转轮的磨损特性 被引量：20

14

作者 葛新峰 孙洁 +6 位作者 李阳 张雷 邓朝钟 王金亮 高飞 丁铭泉 郑源 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第14期5025-5033,共9页

含沙水流会对高水头水斗式水轮机转轮造成磨损,影响机组检修和高效安全运行。文采用流体体积模型(volume of fluid,VOF)、SST k-w湍流模型和离散相模型(discrete phase model,DPM)对含沙水流进行了固–液–气三相非定常数值模拟,研究了... 含沙水流会对高水头水斗式水轮机转轮造成磨损,影响机组检修和高效安全运行。文采用流体体积模型(volume of fluid,VOF)、SST k-w湍流模型和离散相模型(discrete phase model,DPM)对含沙水流进行了固–液–气三相非定常数值模拟,研究了泥沙颗粒的直径、浓度与斗叶内表面磨损量、磨损位置的关系。研究表明:随着射流能量的传递,水膜的高压力区逐渐从缺口后移到斗叶根部;分水刃和缺口位置是最容易受到泥沙磨损的部位,与现场电站转轮水斗磨损位置一致;泥沙直径、浓度的增加与磨损率呈正相关;小颗粒泥沙更易对靠近斗叶根部的出水边造成磨损,而大颗粒泥沙更易对靠近分水刃的进水边造成磨损。本文研究的目的是为水斗式水轮机的制造加工、维护检修提供一定的理论基础。 展开更多

关键词 水斗式水轮机 泥沙磨损 sst k-w湍流模型 固-液–气三相流 非定常数值模拟

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抽水蓄能电站进/出水口拦污栅数值模拟 被引量：10

15

作者 高学平 张家宝 +1 位作者 叶飞 宋慧芳 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2005年第2期61-63,共3页

利用k-ε紊流数学模型对某抽水蓄能电站上水库盖板竖井式进 /出水口进行了数值模拟.针对有无拦污栅的情况,分析了拦污栅对进 /出水口流速分布和水头损失等的影响.就整个进 /出水口而言,不模拟拦污栅,其结果基本能反映进 /出水口的水力... 利用k-ε紊流数学模型对某抽水蓄能电站上水库盖板竖井式进 /出水口进行了数值模拟.针对有无拦污栅的情况,分析了拦污栅对进 /出水口流速分布和水头损失等的影响.就整个进 /出水口而言,不模拟拦污栅,其结果基本能反映进 /出水口的水力学特性. 展开更多

关键词 抽水蓄能电站 进/出水口 拦污栅 水力学特性 κ-Ε紊流模型

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天生桥水电站溢洪道三维数值模拟 被引量：12

16

作者 牛坤 把多铎 吴小平 《水电能源科学》 北大核心 2011年第2期62-64,132,共4页

以天生桥水电站为例,采用Flunet软件、有限体积法、κ-ε紊流模型及VOF方法相结合处理自由水面,并对溢洪道泄洪流场进行了三维数值模拟,给出了溢流堰泄流能力、水面线、底板压强分布、水流空化系数分布及典型断面流速分布。数值模拟结... 以天生桥水电站为例,采用Flunet软件、有限体积法、κ-ε紊流模型及VOF方法相结合处理自由水面,并对溢洪道泄洪流场进行了三维数值模拟,给出了溢流堰泄流能力、水面线、底板压强分布、水流空化系数分布及典型断面流速分布。数值模拟结果与模型试验结果对比表明,该方法较精确、稳定可靠,为同类工程的优化设计提供了参考依据。 展开更多

关键词 κ-Ε紊流模型 VOF方法 水气二相流 数值模拟

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厢式货车外部三维流场数值模拟的研究 被引量：8

17

作者 王德昌 杜广生 吴静怡 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期20-23,共4页

通过三维数值模拟研究了厢式货车加装导流罩前后的外部流场 ,获得了导流罩的减阻机理。采用RNG kε紊流模型进行计算 ,提高了数值模拟的精度 ,阻力系数的计算采用动量法 ,使计算结果和试验结果更具可比性和科学性。获得的流动图谱为厢... 通过三维数值模拟研究了厢式货车加装导流罩前后的外部流场 ,获得了导流罩的减阻机理。采用RNG kε紊流模型进行计算 ,提高了数值模拟的精度 ,阻力系数的计算采用动量法 ,使计算结果和试验结果更具可比性和科学性。获得的流动图谱为厢式货车外流场的研究提供了可靠材料 ,计算结果为厢式货车减阻节能技术的研究提供了参考。 展开更多

关键词 厢式货车 外部流场 三维数值模拟 导流罩 减阻机理 RNGκ-ε紊流模型

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保水堰局部水头损失系数的数值模拟 被引量：7

18

作者 杨敏 艾海峰 陈为博 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2005年第7期46-48,共3页

保水堰是分段低压输水管道中一种新型的衔接水工建筑物。文中采用VOF方法与标准k-ε紊流模型相耦合,对保水堰的流场进行了数值模拟,计算出了保水堰的局部水头损失系数。为南水北调工程天津干线的设计提供了依据。

关键词 保水堰 局部水头损失系数 VOF方法 κ-Ε紊流模型 数值模拟

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压入式局部通风工作面风流分布数值模拟研究 被引量：36

19

作者 高建良 张生华 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2004年第1期93-96,共4页

笔者应用三维k -ε紊流模型描述压入式局部通风工作面风流的流动过程 ,并采用控制容积法导出了描述流体流动方程的离散化方程式 ;用计算流体力学的方法求得了三维k -ε紊流模型的数值解。采用SIMPLE(压力耦合方程式的半阴解法 )算法解... 笔者应用三维k -ε紊流模型描述压入式局部通风工作面风流的流动过程 ,并采用控制容积法导出了描述流体流动方程的离散化方程式 ;用计算流体力学的方法求得了三维k -ε紊流模型的数值解。采用SIMPLE(压力耦合方程式的半阴解法 )算法解算流场 ;TDMA(三对角线算法 )和Gauss Seidel法结合通过线顺法求解离散方程。利用弱松弛法防止非线性方程组迭代求解过程中的发散现象 ,获得了掘进工作面空间的速度分布 ;并将模拟解算结果与在具有实际尺寸的拱形巷道模型中测得的实验结果进行了对比。数值计算结果与模型实验测定结果非常一致 ,验证了笔者的数学模型和数值模拟方法的正确性。 展开更多

关键词 局部通风 风流分布 κ-Ε紊流模型 离散方程 控制容积技术 TDMA 三对角线算法

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H型垂直轴风力机启动性能分析 被引量：7

20

作者 张建新 蔡新 潘盼 《水电能源科学》 北大核心 2013年第5期243-246,共4页

以H型垂直轴风力机为研究对象,从最基本的启动特性入手,采用三维CFD技术,结合剪切应力输运SSTκ-ω湍流模型,模拟分析了全尺寸垂直轴风力机的安装半径、叶片弦长、安装角度和叶片数目四个参数对其自启动性能的影响。结果表明,上游叶片... 以H型垂直轴风力机为研究对象,从最基本的启动特性入手,采用三维CFD技术,结合剪切应力输运SSTκ-ω湍流模型,模拟分析了全尺寸垂直轴风力机的安装半径、叶片弦长、安装角度和叶片数目四个参数对其自启动性能的影响。结果表明,上游叶片和塔筒的尾流对下游叶片气动特性具有影响,当叶片处于上游尾流区内时,牵引力急剧减小,当气流从两叶片之间穿过时,风力机启动力矩可达到最大值;风轮的静态启动力矩随叶片安装半径的增加而增加,即叶片安装半径越大,自启动性能越好;当叶片弦长从0.1m增至0.4m时,启动力矩增长较快,当叶片弦长大于0.4m时,力矩随叶片弦长增加的幅度明显减小;不同的叶片安装角度对垂直轴风力机启动性能的影响较小,当安装角从1°增至8°时启动力矩也随之缓慢增加,当安装角达到9°时启动力矩迅速减小;叶片数目越多,风轮的最大启动力矩越大,自启动性能越好。 展开更多

关键词 H型垂直轴风力机 启动性能 sst κ-ω 湍流模型 CFX

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