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k-ω SST两方程湍流模型中参数影响的初步分析 被引量:91
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作者 周宇 钱炜祺 +1 位作者 邓有奇 马明生 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期213-217,共5页
Menter的k-ωSST两方程湍流模型在流体力学计算中有良好表现。利用均匀试验设计方法对k-ωSST模型中八个参数在小攻角亚声速、跨声速和大攻角三种典型的翼型绕流流场计算中的影响规律进行了分析。分析结果表明在附着流中参数a1是对流场... Menter的k-ωSST两方程湍流模型在流体力学计算中有良好表现。利用均匀试验设计方法对k-ωSST模型中八个参数在小攻角亚声速、跨声速和大攻角三种典型的翼型绕流流场计算中的影响规律进行了分析。分析结果表明在附着流中参数a1是对流场的影响最大的参数;而在分离流中,参数a1对流场的影响与湍流产生与耗散等项的作用相当,模型中的四个参数:σω2、β2、β*和a1的取值都会对计算结果有较大的影响。 展开更多
关键词 k-ω sst方程湍流模型 翼型 均匀试验设计
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SST k-ω-k_p两相湍流模型及其在湿蒸汽凝结流动数值模拟中的应用 被引量:3
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作者 吴晓明 李国君 +1 位作者 丰镇平 李亮 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期526-529,584,共5页
首先,建立了湿蒸汽凝结流动的双流体模型,考虑了湿蒸汽两相流动中相间的速度滑移、耦合以及湍流扩散作用的影响.然后,针对蒸汽透平叶栅中流动的湍流特性,在单相湍流计算中数值模拟精度相对良好的两方程SST k-ω湍流模型基础上,参照颗... 首先,建立了湿蒸汽凝结流动的双流体模型,考虑了湿蒸汽两相流动中相间的速度滑移、耦合以及湍流扩散作用的影响.然后,针对蒸汽透平叶栅中流动的湍流特性,在单相湍流计算中数值模拟精度相对良好的两方程SST k-ω湍流模型基础上,参照颗粒湍能输运方程理论,推导建立了SST k-ω-k_p湿蒸汽两相流动湍流模型,模型中引入了液相黏性、导热及扩散系数等拟流体概念.对二维叶栅中存在自发凝结的湿蒸汽流动进行的数值模拟表明:建立的数值模型表现良好,明显优于单流体模型,特别是吸力面的压力分布模拟精度有很大提高,具有较高的精确性和可靠性.由于实验数据的匮乏,数值模拟中发现的汽液两相的动力特性以及液相的参数分布有待于进一步的实验来验证. 展开更多
关键词 sst k-ω-kp 湍流模型 湿蒸汽 凝结流动 数值模拟
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基于新的描述湍流耗散方程的k-ζ两方程湍流模型的数值算法研究 被引量:6
3
作者 张强 杨永 李喜乐 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期466-470,共5页
对Navier-Stokes方程进行雷诺平均后出现的各关联项建模,通过新的描述湍流脉动耗散的变量构造耗散方程,建立k-ζ两方程湍流模型,研究了k-ζ两方程湍流模型的数值求解方法。通过求解有限体积法离散的RANS流动控制方程,数值模拟了平板,翼... 对Navier-Stokes方程进行雷诺平均后出现的各关联项建模,通过新的描述湍流脉动耗散的变量构造耗散方程,建立k-ζ两方程湍流模型,研究了k-ζ两方程湍流模型的数值求解方法。通过求解有限体积法离散的RANS流动控制方程,数值模拟了平板,翼型,机翼等不同湍流流场,并与理论解、实验值及SSTk-ω模型进行比较,全面考察了k-ζ两方程湍流模型在湍流流场计算中的准确性及适用性。数值计算表明,通过建立新的耗散方程研究湍流的方法是可行的,目前的k-ζ两方程湍流模型具有良好的数值稳定性,并且计算结果要优于或者至少与传统的两方程模型精度相当。 展开更多
关键词 NAVIER-STOKES方程 雷诺平均 k-ζ方程湍流模型
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一种新的非线性K-ε两方程湍流模型 被引量:1
4
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方程模型 雷诺应力表达式 湍流
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用非线性 K-ε 两方程湍流模型计算后向台阶分离流动
5
作者 钱炜祺 蔡金狮 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 1998年第4期426-432,共7页
本文利用TBGatski和CGSpeziale根据张量不变性理论推出的二维流动情况下的非线性K-ε两方程模型来对两种不同扩比下的后向台阶分离湍流进行了数值模拟。从计算结果可以看出:用非线性K-ε两方程模型计算得到的回... 本文利用TBGatski和CGSpeziale根据张量不变性理论推出的二维流动情况下的非线性K-ε两方程模型来对两种不同扩比下的后向台阶分离湍流进行了数值模拟。从计算结果可以看出:用非线性K-ε两方程模型计算得到的回流区长度、壁面压力分布和摩阻分布等物理量的精度比用标准K-ε两方程模型计算得到的结果有了明显改进。而且,该模型还具有标准K-ε两方程模型的结构简单、使用方便的优点,易于工程应用。 展开更多
关键词 湍流 非线性 k-ε方程模型 分离流动
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k-kL两方程湍流模型的改进及验证研究
6
作者 李广佳 李喜乐 +2 位作者 张强 郝海兵 李典 《航空工程进展》 CSCD 2016年第2期209-215,共7页
提高湍流数值模拟的准确性,从而明确湍流模型对数值模拟结果的影响具有重要的意义,应用K.S.Abdol-Hamid给出的尺度自适应k-kL两方程模型封闭RANS方程,并修改von Karman长度尺度的限制方法,通过平板、翼型、后台阶等流动的模拟,考察k-kL... 提高湍流数值模拟的准确性,从而明确湍流模型对数值模拟结果的影响具有重要的意义,应用K.S.Abdol-Hamid给出的尺度自适应k-kL两方程模型封闭RANS方程,并修改von Karman长度尺度的限制方法,通过平板、翼型、后台阶等流动的模拟,考察k-kL模型在湍流模拟中的准确性,及其反映主要流动特征的能力和网格收敛性,并对影响流动模拟准确性的因素进行讨论。结果表明:改进长度尺度限制之后的k-kL两方程模型无论是对附着流动还是分离流动都可以给出比较准确的结果。 展开更多
关键词 k-kL方程湍流模型 RANS von Karman长度尺度
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带有剪切应力输运性质的k-ε两方程湍流模型构造与应用 被引量:3
7
作者 王伟 张扬 陈利丽 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期419-425,共7页
由于传统的壁面衰减函数峰值并不考虑雷诺数的变化,因此仅能在特定的雷诺数下还原边界层的近壁衰减效应。为了改善这个缺陷,一个结合不同湍流雷诺数的因子被引入壁面衰减函数,从而使其峰值对雷诺数的变化能够合理感知。另外,基于DNS数据... 由于传统的壁面衰减函数峰值并不考虑雷诺数的变化,因此仅能在特定的雷诺数下还原边界层的近壁衰减效应。为了改善这个缺陷,一个结合不同湍流雷诺数的因子被引入壁面衰减函数,从而使其峰值对雷诺数的变化能够合理感知。另外,基于DNS数据,将Bradshaw假设中的常数进行了重新标定,引入平滑的湍涡黏性系数切换函数,最终形成了一个带有剪切应力输运性质的k-ε两方程湍流模型。通过平板、翼型、二维鼓包以及翼身组合体进行了校验,结果显示新模型的精度较高,具有一定的工程实用价值。 展开更多
关键词 湍流模型 方程模型 低雷诺数湍流模型 翼型
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基于SST k-ω湍流模型的平衡大气边界层模拟 被引量:18
8
作者 胡朋 李永乐 廖海黎 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期737-743,共7页
为实现SST k-ω湍流模型下空流场大气边界层的平衡,提出通过在湍动能输送方程与比耗散率输送方程中添加源项的方法使来流边界条件与湍流模型相协调,并通过相应的CFD数值算例分别考察了不考虑源项与考虑源项时沿流场不同位置处的平均速... 为实现SST k-ω湍流模型下空流场大气边界层的平衡,提出通过在湍动能输送方程与比耗散率输送方程中添加源项的方法使来流边界条件与湍流模型相协调,并通过相应的CFD数值算例分别考察了不考虑源项与考虑源项时沿流场不同位置处的平均速度、湍动能及比耗散率剖面的一致性。计算结果表明,当考虑源项时沿流场不同位置处的平均速度剖面、湍动能剖面及比耗散率剖面均有较高程度的一致性,较好地实现了大气边界层的平衡。研究结论为平衡大气边界层的研究提供了新的思路和研究方法,对结构风工程中CFD数值模拟有一定的理论及应用价值。 展开更多
关键词 平衡大气边界层 sst k-ω湍流模型 源项 计算流体动力学
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密相液固两相湍流K-ε-T模型及其在管道两相流中的应用 被引量:11
9
作者 魏进家 胡春波 +1 位作者 姜培正 刘宇陆 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2000年第5期468-476,共9页
为了准确预测密相液固两相湍流流动 ,建立了 K_ε_T模型 ,推导了控制方程组· 利用该模型对竖直上升管中的密相液固两相流动进行了数值模拟 。
关键词 密相 液固相流 湍流 管道 k-ε-T模型
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基于SST k-ω湍流模型的高层建筑体型系数数值研究 被引量:5
10
作者 王强 陈超 胡荣华 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2012年第3期417-422,共6页
目的研究建筑物高度和宽度的变化对其表面绕流流场的影响,分析建筑物风荷载体型系数的变化,为结构设计人员在结构抗风设计方面提供参考.方法利用计算流体动力学软件STAR-CCM+,选用基于雷诺平均(RANS)的SST k-ω湍流模型,对不同高度和宽... 目的研究建筑物高度和宽度的变化对其表面绕流流场的影响,分析建筑物风荷载体型系数的变化,为结构设计人员在结构抗风设计方面提供参考.方法利用计算流体动力学软件STAR-CCM+,选用基于雷诺平均(RANS)的SST k-ω湍流模型,对不同高度和宽度的建筑物进行数值模拟,计算建筑物风荷载体型系数.结果在宽度相同的情况下,随着高度的增加,正面、侧面和背面的体型系数绝对值增加;随着宽度的增加,侧面和背面的体型系数绝对值增加,而正面影响不大.结论高层建筑的体型和体量对风荷载体型系数有一定的影响,在结构抗风设计中应该适当予以考虑. 展开更多
关键词 高层建筑 体型系数 sst k-ω湍流模型 数值模拟
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基于SST k-ω湍流模型的二维圆柱涡激振动数值仿真计算 被引量:7
11
作者 李骏 李威 《舰船科学技术》 北大核心 2015年第2期30-34,共5页
随着海洋工程逐渐向深海发展,广泛使用的柔性立管因为高频振动很容易受到严重的损伤。因此对于这类细长柔性结构的涡激振动(VIV)研究是当今的一个热点,同时随着计算机的快速发展,CFD(计算流体力学)技术成为研究涡激振动问题不可或缺的... 随着海洋工程逐渐向深海发展,广泛使用的柔性立管因为高频振动很容易受到严重的损伤。因此对于这类细长柔性结构的涡激振动(VIV)研究是当今的一个热点,同时随着计算机的快速发展,CFD(计算流体力学)技术成为研究涡激振动问题不可或缺的一种方法。本文采用雷诺平均纳维尔-斯托克斯(RANS)方程,并结合SST k-ω湍流模型,研究低质量比弹性支撑刚性圆柱体的涡激振动问题。从振幅响应、频率响应、3个响应分支的水动力性能、尾涡模式等方面和Williamson相关实验作对比。结果表明,SST k-ω湍流模型能够有效准确地模拟圆柱绕流的涡激振动。本文丰富了海洋工程的理论研究,为柔性立管的实际应用提供了一定的理论指导。 展开更多
关键词 涡激振动 sst k-ω湍流模型 立管
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荷电流体k-ε双方程湍流模型的建立 被引量:2
12
作者 王军锋 陈燕 +1 位作者 沙毅 罗惕乾 《排灌机械》 2003年第5期43-45,共3页
由于电场和流场的脉动耦合,荷电流体的湍流运动十分复杂。在建立瞬态荷电流体微分方程的基础上,采用周培源的湍流模式理论,推导了荷电流体的单相K-ε模型方程,该模型方程考虑了电场和流场湍流脉动的耦合作用,为建立荷电颗粒拟流体的多... 由于电场和流场的脉动耦合,荷电流体的湍流运动十分复杂。在建立瞬态荷电流体微分方程的基础上,采用周培源的湍流模式理论,推导了荷电流体的单相K-ε模型方程,该模型方程考虑了电场和流场湍流脉动的耦合作用,为建立荷电颗粒拟流体的多相湍流模型奠定了基础。 展开更多
关键词 荷电流体 k-ε双方程模型 瞬时微分方程 湍流 电场 流场 时均化处理
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两方程湍流模型混合隐式迭代/解析算法研究 被引量:1
13
作者 胡海洋 白鹏 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期646-652,共7页
采用通量修正二阶TVD格式和混合隐式时间推进/解析算法求解κ-ε湍流模型的输运方程以克服其计算刚性.通过过膨胀状态下轴对称喷管内流场、带圆转方型面二元喷管内外流场两个算例,验证了其配合改进的多重网格算法对计算效率的提高.计算... 采用通量修正二阶TVD格式和混合隐式时间推进/解析算法求解κ-ε湍流模型的输运方程以克服其计算刚性.通过过膨胀状态下轴对称喷管内流场、带圆转方型面二元喷管内外流场两个算例,验证了其配合改进的多重网格算法对计算效率的提高.计算结果与试验数据进行了对比. 展开更多
关键词 方程湍流模型 刚性 多重网格 数值模拟 二元喷管
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基于SST k-ω的超声速气膜冷却湍流模型温度修正 被引量:2
14
作者 李子亮 于洋 刘登丰 《载人航天》 CSCD 北大核心 2020年第1期14-18,共5页
针对现有湍流模型无法准确预测非等温超声速气膜冷却行为的问题,在现有SST k-ω可压缩修正模型基础上,以总温梯度为变量,完成了湍流模型的温度修正,并首先通过非等温可压缩自由剪切流动实验数据初步验证了其修正效果,在此基础上对温度... 针对现有湍流模型无法准确预测非等温超声速气膜冷却行为的问题,在现有SST k-ω可压缩修正模型基础上,以总温梯度为变量,完成了湍流模型的温度修正,并首先通过非等温可压缩自由剪切流动实验数据初步验证了其修正效果,在此基础上对温度修正模型预测超声速气膜冷却传热的准确性进行了验证。结果表明,基于剪切层总温变化的湍流模型修正效果显著,可准确预测大温度梯度下的自由剪切流动轴向速度分布;修正模型计算得到超声速气膜冷却壁面热流分布与对应的实验结果吻合;当用于剪切层温度大梯度变化的超声速气膜冷却数值模拟时,温度修正后的SST k-ω模型与可压缩修正的k-ω模型、SST k-ω模型相比,具有显著优越性。 展开更多
关键词 超声速气膜冷却 sst k-ω湍流模型 温度修正 数值模拟
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提高k-ω SST模型对翼型失速特性的模拟能力 被引量:18
15
作者 文晓庆 柳阳威 +1 位作者 方乐 陆利蓬 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1127-1132,共6页
采用CFD软件fluent,k-ωSST模型对S825翼型进行了二维数值模拟.针对k-ωSST模型对翼型分离失速特性模拟不准的情况,对分离区域内湍流的强非平衡输运特性进行了分析.研究表明:原始模型由于不能准确模拟分离区内湍流的强非平衡输运特性,... 采用CFD软件fluent,k-ωSST模型对S825翼型进行了二维数值模拟.针对k-ωSST模型对翼型分离失速特性模拟不准的情况,对分离区域内湍流的强非平衡输运特性进行了分析.研究表明:原始模型由于不能准确模拟分离区内湍流的强非平衡输运特性,导致其对翼型失速特性模拟失效;提出了通过修正模型系数a1及β*∞,提高k-ωSST模型预测非平衡湍流输运特性的方法,从而提高对翼型失速特性的模拟精度. 展开更多
关键词 S825翼型 k-ωsst模型 失速特性 湍流输运特性
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两种湍流模型在跨声速绕流计算的应用研究 被引量:7
16
作者 吴晓军 马明生 +1 位作者 邓有奇 马自华 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期85-90,共6页
湍流模型在对复杂流场的数值计算中起着非常重要的作用。本文采用SA一方程湍流模型和SSTk-ω二方程湍流模型,通过解耦求解雷诺平均N-S方程和湍流模型方程实现对亚跨超声速湍流流场的数值模拟。对NACA0012翼型和ONERA-M6机翼跨声速绕流... 湍流模型在对复杂流场的数值计算中起着非常重要的作用。本文采用SA一方程湍流模型和SSTk-ω二方程湍流模型,通过解耦求解雷诺平均N-S方程和湍流模型方程实现对亚跨超声速湍流流场的数值模拟。对NACA0012翼型和ONERA-M6机翼跨声速绕流流场进行了计算,对压力分布和激波位置与实验结果进行了细致的比较,并分析了不同离散格式、不同网格疏密及壁面函数对计算结果的影响,在计算过程中这两个模型体现出了较好的简捷性和健壮性。 展开更多
关键词 SA湍流模型 sst k-ω湍流模型 跨声速流场 数值模拟
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基于改进k-ω SST模型的风力机尾流数值模拟 被引量:10
17
作者 杨祥生 赵宁 田琳琳 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期920-927,共8页
基于双方程k-ω SST模型提出两种改进湍流模型,采用丹麦科技大学的自编求解器EllipSys3D结合致动盘方法,对单台风力机尾流流场进行数值模拟。该文将SST-sust模型引入到风力机尾流的数值研究中,为了更进一步增大预测到的湍流强度和提高... 基于双方程k-ω SST模型提出两种改进湍流模型,采用丹麦科技大学的自编求解器EllipSys3D结合致动盘方法,对单台风力机尾流流场进行数值模拟。该文将SST-sust模型引入到风力机尾流的数值研究中,为了更进一步增大预测到的湍流强度和提高尾流恢复速度,提出SST-Csust模型和SST-Dsust模型,它们是在SST-sust模型的基础上分别调整湍流模型的封闭常系数、修正ω方程的耗散项。通过与理论、实验以及LES模型进行对比分析,结果表明该文提出的改进模型在尾流区速度分布和湍流强度分布的预测方面可取得较好的应用效果。 展开更多
关键词 k-ω sst湍流模型 风力机尾流 EllipSys3D求解器 致动盘(AD)模型
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修正的SST k-ω模型在云状空化流动计算中的应用研究 被引量:4
18
作者 张淼 薛瑞 +1 位作者 皮漫 黄蔚萍 《西北水电》 2014年第4期76-81,共6页
采用基于Rayliegh-Plesset方程的空化模型及实验结果,评价了修正的SST k-ω湍流模型在云状空化流动计算中的应用。采用不同的修正系数,分别计算了绕Clar k-y型水翼的云状空化流动,获得了随时间变化的空化形态和升、阻力等流场及动力特... 采用基于Rayliegh-Plesset方程的空化模型及实验结果,评价了修正的SST k-ω湍流模型在云状空化流动计算中的应用。采用不同的修正系数,分别计算了绕Clar k-y型水翼的云状空化流动,获得了随时间变化的空化形态和升、阻力等流场及动力特性。通过与实验结果的对比表明,修正后的模型可以更准确地捕捉云状空化区域的空穴形态和空泡脱落的非定常细节;密度函数中指数n的选取对计算所得的空穴长度、升阻力和主要频谱分布均有影响,并给出了n的合理取值范围,为后续水工模型的空化数值计算提供了参考依据。 展开更多
关键词 湍流模型 云状空化 脱落频率 修正的sst k-ω
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SST k-ω模型用于冲击射流冷却的可靠性 被引量:2
19
作者 刘安成 王亚盟 郝春生 《南昌航空大学学报(自然科学版)》 CAS 2009年第4期32-36,共5页
文章基于FLUENT软件,首先采用SSTk-ω湍流模型,对单孔冲击射流在有横流和无横流两种情况下的换热特性进行了数值模拟,获得了被冷却面的Nu分布规律;然后将计算结果与Goldste in&Behbahan i公开的实验结果作了比较。通过比较发现,数... 文章基于FLUENT软件,首先采用SSTk-ω湍流模型,对单孔冲击射流在有横流和无横流两种情况下的换热特性进行了数值模拟,获得了被冷却面的Nu分布规律;然后将计算结果与Goldste in&Behbahan i公开的实验结果作了比较。通过比较发现,数值计算结果与实验结果吻合良好。 展开更多
关键词 冲击射流 sst k-ω湍流模型 数值模拟 可靠性
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两相湍浮力分层流k-ε模型
20
作者 王亚玲 沈永明 孙昭晨 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1999年第3期455-459,共5页
将研究精细的两相湍浮力分层流预报模型作为目标,广泛地涉及了两相湍浮力分层流精细模拟的理论和方法.以通用的k-ε湍流模型为基础,考虑了浮力对紊动的影响,建立了两相湍浮力分层流的k-ε模型,对存在速度和密度分层的湍浮力流... 将研究精细的两相湍浮力分层流预报模型作为目标,广泛地涉及了两相湍浮力分层流精细模拟的理论和方法.以通用的k-ε湍流模型为基础,考虑了浮力对紊动的影响,建立了两相湍浮力分层流的k-ε模型,对存在速度和密度分层的湍浮力流动进行了数值模拟.计算结果正确地反映了分层及紊动特征。 展开更多
关键词 分层流体 湍流 k-ε模型 浮力流 相流 河口
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