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波瓣混合器的大涡模拟 预览
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作者 许锦锦 边一帆 +1 位作者 赵马杰 叶桃红 《工业加热》 CAS 2019年第1期35-41,44共8页
基于开源软件OpenFOAM,对波瓣混合器中的三维复杂流场结构进行了大涡数值模拟(LES),研究了其主要涡结构的形成及其发展规律。研究表明大涡模拟能够较好地捕捉到波瓣混合器中的涡结构特征。由于波瓣混合器的特殊几何外形,使得流向涡产生... 基于开源软件OpenFOAM,对波瓣混合器中的三维复杂流场结构进行了大涡数值模拟(LES),研究了其主要涡结构的形成及其发展规律。研究表明大涡模拟能够较好地捕捉到波瓣混合器中的涡结构特征。由于波瓣混合器的特殊几何外形,使得流向涡产生于波瓣混合器的波瓣处,并在出口截面形成了反向旋转涡对,随着流向距离的增加,涡对破碎成更小尺度的涡结构。与之相对应的,由于射流剪切层中的K-H不稳定性产生的正交涡形成在波瓣混合器的出口截面,其发展过程与流向涡呈现相似的规律. 展开更多
关键词 波瓣混合器 模拟 流向 正交
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防返混锥对旋风分离器流场影响的大涡模拟 预览
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作者 龙薪羽 刘根凡 谢翔 《化工设备与管道》 CAS 2019年第1期20-25,共6页
防返混锥可用于常规旋风分离器的改造以提升分离性能。基于大涡模拟(LES),从平均流场、湍流脉动和流场稳定性等方面,系统地研究了配置防返混锥后旋风分离器全局流场的变化情况。具体结论如下:圆筒段和圆锥段的平均切向速度略有提升、中... 防返混锥可用于常规旋风分离器的改造以提升分离性能。基于大涡模拟(LES),从平均流场、湍流脉动和流场稳定性等方面,系统地研究了配置防返混锥后旋风分离器全局流场的变化情况。具体结论如下:圆筒段和圆锥段的平均切向速度略有提升、中心平均轴向速度轻微上移,灰斗壁面附近的切向速度几乎不变、轴向速度有所提升,灰斗底部中心区域的切向速度和轴向速度均明显降低;防返混锥附近切向与轴向的湍流脉动轴对称性有所恶化,且局部位置脉动数值增幅较大,但灰斗底部区域的脉动得以削弱;尽管在临近防返混锥的区域内旋进涡核(PVC)摆动有所增强,但全局流域的涡核平均偏心距仍降低了近21.3%。 展开更多
关键词 旋风分离器 防返混锥 模拟 旋进
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旋转槽道内部流动结构的识别与分析
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作者 张伟 夏鹏 朱兵 《水动力学研究与进展:A辑》 CSCD 北大核心 2019年第2期159-165,共7页
基于旋转湍流是典型的各向异性湍流,在大气、天体和旋转机械的湍流运动中必须考虑旋转效应。该文采用大涡模拟的方法对一旋转槽道流进行数值模拟,考察了旋转效应在湍流场中非线性的能量输运机制,并采用不同的涡显示方法对旋转槽道中的... 基于旋转湍流是典型的各向异性湍流,在大气、天体和旋转机械的湍流运动中必须考虑旋转效应。该文采用大涡模拟的方法对一旋转槽道流进行数值模拟,考察了旋转效应在湍流场中非线性的能量输运机制,并采用不同的涡显示方法对旋转槽道中的湍流结构的演化规律进行了分析。 展开更多
关键词 旋转槽道流 模拟 识别 相干结构
基于大涡模拟的压缩拐角激波/边界层干扰研究
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作者 王礼旭 仲冬冬 +1 位作者 葛宁 杨荣菲 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1032-1041,共10页
为了提高对激波/边界层相互干扰的基本理解,采用大涡模拟(LES)对来流马赫数Ma=2.9,转角为24°的压缩拐角激波与湍流边界层相互干扰进行了研究。采用回收/调节方法作为入口湍流生成技术,并在超声速平板湍流边界层上进行了验证。采用... 为了提高对激波/边界层相互干扰的基本理解,采用大涡模拟(LES)对来流马赫数Ma=2.9,转角为24°的压缩拐角激波与湍流边界层相互干扰进行了研究。采用回收/调节方法作为入口湍流生成技术,并在超声速平板湍流边界层上进行了验证。采用涡识别方法和数值纹影图等流动显示方法,研究了干扰区内激波与边界层相互干扰的结构变化特征。通过对比分析湍动能和雷诺正应力在不同流向位置的分布规律,研究表明:经过激波干扰后湍动能主要集中在边界层的外层,并在拐角附近形成一个低湍动能区;雷诺正应力流向分量和法向分量在边界层内的分布呈现为单峰结构,而展向分量呈现为双峰结构。运用间歇因子对分离激波的大尺度流向运动进行研究,发现激波围绕着平均分离点作前后运动,运动的尺度等于进口湍流边界层厚度的72%。证实了拐角下游Gortler流向涡对的存在,并对其展向分布和空间演化特性进行了详细研究。 展开更多
关键词 激波/边界层相互干扰 可压缩湍流 模拟 激波运动 Gortler
两种典型肋条形状大涡模拟 预览
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作者 王卫强 巴梁 王国付 《辽宁石油化工大学学报》 CAS 2019年第3期58-63,共6页
在长距离输气管道中最主要的能量损失形式是湍流阻力。为了研究肋条形状对湍流情况下流过肋条的流体介质的影响规律,采用CFD软件,在雷诺数为5300的条件下,对间隔三角形肋条和刀刃形肋条两种典型肋条进行大涡模拟,通过分析壁面阻力和流场... 在长距离输气管道中最主要的能量损失形式是湍流阻力。为了研究肋条形状对湍流情况下流过肋条的流体介质的影响规律,采用CFD软件,在雷诺数为5300的条件下,对间隔三角形肋条和刀刃形肋条两种典型肋条进行大涡模拟,通过分析壁面阻力和流场,得出减阻效果更好的肋条形状,并找出不同形状肋条影响流场的原因。结果表明,与间隔三角形肋条相比,刀刃形肋条受到的壁面阻力更小,近壁区速度梯度更小,产生的二次涡使流场更加稳定,具有更好的减阻效果。 展开更多
关键词 肋条减阻 模拟 二次
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基于大涡模拟的波浪型斜拉索减阻减振研究
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作者 黄小娣 石端伟 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期719-726,766共9页
针对通过改变斜拉索表面形状来减小斜拉索由风载荷引起的振动问题进行研究,运用大涡模拟方法,对两种典型的波浪型斜拉索λ/D=2和λ/D=6的静止绕流特性进行了分析。分析结果表明:在Re=10000时,波浪型斜拉索λ/D=2和λ/D=6均有一定的减阻... 针对通过改变斜拉索表面形状来减小斜拉索由风载荷引起的振动问题进行研究,运用大涡模拟方法,对两种典型的波浪型斜拉索λ/D=2和λ/D=6的静止绕流特性进行了分析。分析结果表明:在Re=10000时,波浪型斜拉索λ/D=2和λ/D=6均有一定的减阻减振特性,其中斜拉索λ/D=2的减阻减振效果更好,减阻和减振分别能达到30%和90%,这主要是由于波浪型斜拉索沿展向的截面变化,导致流动分离点不同,改变了表面背压分布;斜拉索λ/D=2更好地延缓了剪切层的分离,重新生成稳定的结构,从而较好地抑制了涡脱的形成,具有一定的减阻减振效果。 展开更多
关键词 模拟 减阻减振 斜拉索 结构
侧风下桥上高速列车的气动力特性研究 预览
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作者 王希理 张明禄 《四川建筑》 2019年第2期73-75,共3页
文章基于三维非定常不可压缩Navier-Stokes方程、LES湍流模型,采用有限体积法对速度为250 km/h的CRH-2动车组在侧风速度为30 m/s、28 m/s、25 m/s时在桥上运行时的流场结构和气动力进行了数值模拟。结果表明:侧风条件下列车在桥上运行... 文章基于三维非定常不可压缩Navier-Stokes方程、LES湍流模型,采用有限体积法对速度为250 km/h的CRH-2动车组在侧风速度为30 m/s、28 m/s、25 m/s时在桥上运行时的流场结构和气动力进行了数值模拟。结果表明:侧风条件下列车在桥上运行时列车背风侧流场结构非常复杂。列车背风侧的流场由列车顶部和底部卷起形成的多个旋涡涡系组成,桥梁结构也会引起多个旋涡涡系;不同侧风速度时流场结构均相似。旋涡的破裂和旋涡之间的相互交叉融合造成了列车侧力剧烈振荡,特别是尾车侧力的剧烈振荡,对列车在桥面上的安全产生很大影响。 展开更多
关键词 空气动力学 模拟 流场结构 数值模拟 横侧风
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水体在有压扩散段内的流动特性研究 预览
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作者 冀天竹 《城市道桥与防洪》 2019年第6期256-258,M0026共4页
有压泄水隧洞的出水口处一般都是渐扩段。由于水流在扩散前流速较大,而扩散后流速较小,水流流速在短时间内发生了较大变化,因此会产生多种复杂的水流现象——流动分离、回流或漩涡等。主要针对对称渐扩段内的水流流态情况,利用Fluent软... 有压泄水隧洞的出水口处一般都是渐扩段。由于水流在扩散前流速较大,而扩散后流速较小,水流流速在短时间内发生了较大变化,因此会产生多种复杂的水流现象——流动分离、回流或漩涡等。主要针对对称渐扩段内的水流流态情况,利用Fluent软件,采用大涡模拟法得到特定雷诺数情况下,扩散角大于或等于7°时,对称扩散段内会发生主流来回摆动现象;当扩散角为特定角度时,在一定的雷诺数范围内,扩散段内主流来回摆动的起始时间随雷诺数增大提前,主流摆动的振幅随雷诺数增大而增大。 展开更多
关键词 对称渐扩段 模拟 FLUENT 数值模拟
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基于大涡模拟的悬板径向坡度对排沙漏斗流场特性影响数值模拟 预览
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作者 王平圆 吴洋锋 李琳 《水资源与水工程学报》 CSCD 2019年第1期156-163,共8页
为了解悬板径向坡度改变对排沙漏斗流场的影响,文章采用了大涡模拟和VOF相结合的方法对悬板径向坡度i=0、0. 083、0. 173、0. 259时的排沙漏斗水气两相三维流场进行了数值模拟,并采用离散相颗粒轨道模型(DPM)模拟了悬板径向坡度不同时... 为了解悬板径向坡度改变对排沙漏斗流场的影响,文章采用了大涡模拟和VOF相结合的方法对悬板径向坡度i=0、0. 083、0. 173、0. 259时的排沙漏斗水气两相三维流场进行了数值模拟,并采用离散相颗粒轨道模型(DPM)模拟了悬板径向坡度不同时排沙漏斗对粒径0. 001~0. 1 mm颗粒的截除率。模拟结果表明:随着径向坡度增加,切向流速先增大后减小或趋于恒定,说明室内涡流强度并不是随着悬板径向坡度的增大而单调增加,存在一临界的坡度使室内涡流强度达到最大值;坡度i=0. 173时悬板上方区域(除溢流表层外)径向和垂向的合速度方向平行于悬板径向底坡且指向漏斗中心,使该区内的泥沙被再次输运至漏斗室而不易随溢出水流流出,减少了泥沙进入下游和沉降落淤于悬板的机率。颗粒截除率模拟结果也表明i=0. 173时的漏斗对各级粒径颗粒截除率最大,也表明悬板径向坡度存在一临界值使漏斗截除率达到最大值。 展开更多
关键词 排沙漏斗 模拟 VOF方法 流场特性 数值模拟 悬板径向坡度
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次千米至次百米高分辨率模拟的热带气旋眼墙低层极端上升运动特征分析 预览
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作者 周星阳 吴立广 刘青元 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期113-124,共12页
观测发现热带气旋(TC)眼墙附近低层(3 km以下)存在着强烈的上升运动,严重威胁低空观测飞机的安全,由于对实际TC观测的样本非常有限,目前对极端上升运动(大于10 m/s)的了解不多。通过三个水平分辨率自次千米(333 m)至次百米(37 m)大涡数... 观测发现热带气旋(TC)眼墙附近低层(3 km以下)存在着强烈的上升运动,严重威胁低空观测飞机的安全,由于对实际TC观测的样本非常有限,目前对极端上升运动(大于10 m/s)的了解不多。通过三个水平分辨率自次千米(333 m)至次百米(37 m)大涡数值试验模拟眼墙附近低层上升运动的分布特征。结果表明,TC眼墙附近的最强上升运动主要分布在眼墙处最大风速半径(RMW)内侧,并且主要出现在台风眼墙强对流的一侧。对比不同试验发现,在大涡试验中,随着模式水平分辨率的提高,模式可以模拟出更强的上升运动,且极端上升运动最大频数的分布高度随着水平分辨率的提高而降低。研究表明,与现有观测结果比较,当大涡试验水平分辨率到达111 m时,可以模拟出与实际观测比较相似的极端上升运动空间分布和强度。 展开更多
关键词 热带气旋 高分辨率数值模拟 模拟 极端上升运动
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基于LES的风机尾流湍流特性仿真研究 预览
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作者 谢鲁冰 芮晓明 +1 位作者 吴正人 路婷婷 《计算机仿真》 北大核心 2019年第5期117-121,268共6页
针对风力机运行过程中尾流对大气边界层的湍流特性影响,采用非稳大涡模拟方法结合大气湍流理论,引入UDF函数对Fluent软件进行二次开发,加载大气边界层风廓线函数和温度分布函数,建立风机及周围流场模型,对尾流区域的风速、温度、湍动能... 针对风力机运行过程中尾流对大气边界层的湍流特性影响,采用非稳大涡模拟方法结合大气湍流理论,引入UDF函数对Fluent软件进行二次开发,加载大气边界层风廓线函数和温度分布函数,建立风机及周围流场模型,对尾流区域的风速、温度、湍动能开展仿真对比分析。仿真结果表明,非稳大涡模拟能够较为精确的解析叶片尾流湍流特性。大气流经叶片后,其风速、温度、湍动能变化趋势大致相同,但在不同层结下的变化幅值略有不同。在不同温度层结下,风机尾流对大气边界层内产生了较为明显的温度波动。在不同稳定层结下,近尾流区的温度变化幅度明显小于周围大气温度的变化幅度。 展开更多
关键词 风机 局地气边界层 模拟 数值模拟
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大宽深比变曲率弯道水动力结构大涡模拟研究
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作者 张炳昌 许栋 +1 位作者 及春宁 白玉川 《水力发电学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期77-91,共15页
弯曲型河流是自然界常见的河流形态,弯曲引起主流、二次流与湍流紊动相互作用,产生复杂的水动力结构,影响河流演变和物质输运。目前相关数值模拟及试验研究多针对小宽深、常曲率弯道,与天然河流大宽深、变曲率形态存在较大差异,为了揭... 弯曲型河流是自然界常见的河流形态,弯曲引起主流、二次流与湍流紊动相互作用,产生复杂的水动力结构,影响河流演变和物质输运。目前相关数值模拟及试验研究多针对小宽深、常曲率弯道,与天然河流大宽深、变曲率形态存在较大差异,为了揭示与天然河流相近的弯道水流运动特性,本文针对大宽深比正弦派生曲线弯道三维水流运动进行大涡数值(LES)模拟研究,结果表明:零曲率断面中心区域二次流沿河宽方向分布最为均匀,回流区范围最大,在大宽深比弯道中,回流区范围最大可达断面面积的15.5%。大宽深比弯道中部流动受到弯曲边界约束较弱,主流区内顺流向流速分布较小宽深比工况更接近于顺直矩形明渠,大宽深比情况下,主流核心区集中在弯道中线附近0.5~1倍水深范围,随着宽深比增大,弯顶附近涡量绝对值增大,对下游的影响范围增大。大宽深比弯道中水流紊动能整体水平较低,紊动能等值线分布和顺流向时均流速等值线一样,均受二次流影响,主流区中心紊动能最小,主流和局部回流区间的剪切层紊动能最大。 展开更多
关键词 正弦派生弯道 宽深比 雷诺数 模拟 紊动结构
喷流气动噪声仿真计算 预览
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作者 刘兴强 黄文超 李红丽 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第22期338-342,共5页
针对内外涵分开双喷流的噪声问题进行了仿真计算研究.计算采用"CFD+CAA"的混合方法,流场计算采用大涡模拟(LES),捕捉流场中的主要噪声源;声场计算采用FW-H(Ffowcs Williams&Hawkings equation)方程积分得到远场噪声信息.... 针对内外涵分开双喷流的噪声问题进行了仿真计算研究.计算采用"CFD+CAA"的混合方法,流场计算采用大涡模拟(LES),捕捉流场中的主要噪声源;声场计算采用FW-H(Ffowcs Williams&Hawkings equation)方程积分得到远场噪声信息.为了降低喷流噪声,在内涵安装了锯齿形喷嘴.安装锯齿形喷嘴后,内外涵气流掺混增强,增加了内涵的喷流有效面积,使得中低频噪声降低,高频噪声略有增加,总体降噪量3~5 dB.喷流噪声具有明显的指向性,喷流下游噪声明显高于上游,总体指向喷流下游. 展开更多
关键词 喷流噪声 锯齿形喷嘴 气动噪声计算 模拟 FW-H方程
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高压喷射GDI喷孔几何结构对喷孔内流及喷雾特性的影响 预览
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作者 李西锋 贾和坤 徐斌 《车用发动机》 北大核心 2019年第3期26-32,共7页
采用大涡湍流模拟结合多相流耦合喷雾的方法对GDI喷孔内流和喷雾特性进行了数值研究,着重分析了喷射压力及喷孔结构形状对喷孔出流特性和液滴粒径的影响。结果表明:提高喷射压力有利于增加喷孔出口流速及湍动能,增强燃油破碎;当喷射压... 采用大涡湍流模拟结合多相流耦合喷雾的方法对GDI喷孔内流和喷雾特性进行了数值研究,着重分析了喷射压力及喷孔结构形状对喷孔出流特性和液滴粒径的影响。结果表明:提高喷射压力有利于增加喷孔出口流速及湍动能,增强燃油破碎;当喷射压力提高到30MPa之后,进一步提高喷射压力时索特平均直径(SMD)变化不明显,但小粒径占比显著增加;对于变截面喷孔,变截面双曲线喷孔出口处速度和湍动能最大,其SMD最小,小粒径占比最多,有利于喷雾质量提高;与渐缩形喷孔相比,渐扩形喷孔出口处湍动能较大,有利于喷雾初次破碎,然而较多的空泡堵塞喷孔,喷孔出口处流速较低,不利于燃油二次破碎。 展开更多
关键词 模拟 直喷式汽油机 流动分布 喷雾特性
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大涡模式水平分辨率对边界层夹卷过程及示踪物垂直传输的影响 预览
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作者 王蓉 黄倩 岳平 《干旱气象》 2019年第1期48-56,共9页
利用敦煌干旱区野外加密观测资料,结合大涡模式模拟研究模式水平分辨率对边界层对流、夹卷过程及示踪物垂直传输的影响。结果表明:模式水平分辨率越高,模拟的边界层对流泡个数越多,尺度越小,且对流强度越强;提高模式水平分辨率,夹卷层... 利用敦煌干旱区野外加密观测资料,结合大涡模式模拟研究模式水平分辨率对边界层对流、夹卷过程及示踪物垂直传输的影响。结果表明:模式水平分辨率越高,模拟的边界层对流泡个数越多,尺度越小,且对流强度越强;提高模式水平分辨率,夹卷层位温方差增大,水平速度方差减小,垂直速度方差增大,且上升冷气流对夹卷层热通量的贡献最大。模式水平分辨率越高,垂直速度、位温及示踪物绝对质量浓度概率密度函数分布变化范围相对越广,且模拟的细微变化特征越清晰。另外,提高模式水平分辨率,模拟的示踪物空间分布特征更加细致,示踪物传输高度也较高。综合考虑到分辨率越高在模拟过程中产生的噪音越大且计算时间越久等问题,认为采用200m水平分辨率时,模式既能较好地模拟出边界层对流的平均结构,又能模拟出边界层湍流的较细微分布特征,是较为理想的选择。 展开更多
关键词 模拟 水平分辨率 边界层 夹卷 示踪物 垂直传输
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吸力面射流对涡轮激波/附面层干涉的影响 预览
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作者 刘建 乔渭阳 +1 位作者 魏佐君 段文华 《航空计算技术》 2019年第3期78-82,共5页
随着涡轮级负荷增大,跨声速涡轮中激波损失在总损失中所占比例越来越大。采用大涡模拟方法对跨声速涡轮叶栅吸力面喉部位置射流对激波/附面层干涉(SWBLI)的影响进行研究。结果表明:射流的引入会加强入射激波强度和SWBLI,但分离泡长度有... 随着涡轮级负荷增大,跨声速涡轮中激波损失在总损失中所占比例越来越大。采用大涡模拟方法对跨声速涡轮叶栅吸力面喉部位置射流对激波/附面层干涉(SWBLI)的影响进行研究。结果表明:射流的引入会加强入射激波强度和SWBLI,但分离泡长度有所减小。激波加强了叶片表面压力波动,在各激波位置波动达到幅值,最大波动幅值达当地时均压力的13%;加入射流后,射流下游吸力面压力波动水平增加,但是SWBLI造成的流动非定常性明显减弱。 展开更多
关键词 模拟 射流 激波/附面层干涉 波系结构 分离泡 压力波动
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冷空气强风在大型城市中的精细结构和形成机制 预览
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作者 向杰勋 陈桂兴 +2 位作者 姜平 吴乃庚 温之平 《大气科学》 CSCD 北大核心 2019年第3期577-597,共21页
地面强风可直接造成人员伤亡和经济损失,严重影响出行安全、工农业生产等社会秩序。强风的发生与天气系统和复杂下垫面的共同作用密切相关,在城市区域尤为明显。受数值模拟技术和计算资源的限制,对实际天气条件下大范围城区的强风现象... 地面强风可直接造成人员伤亡和经济损失,严重影响出行安全、工农业生产等社会秩序。强风的发生与天气系统和复杂下垫面的共同作用密切相关,在城市区域尤为明显。受数值模拟技术和计算资源的限制,对实际天气条件下大范围城区的强风现象进行建筑物分辨率的大规模数值模拟研究仍是一个挑战。本研究利用中尺度气象模式嵌套流体计算动力模式的超高分辨率局地气象预报系统,对强冷空气过程造成广州市区的一次强风事件进行数值模拟,深入探讨强风的精细结构和形成机制。结果表明,伴随着强冷空气入侵,广州市区的平均风速和风场高频扰动均明显增强,且在城市冠层顶尤为明显,呈现区域不均匀的三维结构,数值模拟与地面观测相一致。较大范围的强风速和阵风主要出现在建筑物较为低矮的老城区上空,并持续影响下游河道等开阔区域。在高层建筑密集的新城区,虽然整体风速明显减弱,但能在平行风向的街道狭管和下游区域形成局地强风。特别是,超高层建筑群引起显著的垂直环流,导致强风扰动向下传播,造成最大风速达8 m s-1的地面局地强风,阵风指数接近2。上游建筑群引起的风场扰动呈现大尺度湍流结构,能沿着平均气流传播影响数公里之远的下游地区。当风场扰动经过广州塔等单体超高层建筑时,可在其两侧绕流区再次加强,形成局地强风。局地强风和阵风还出现在垂直于风向排列的沿江高层建筑群的侧边,与建筑屏风的阻挡效应和缺口溢出有关。研究结果促进认识城市强风的时空特征和物理机制,有助于提升城市气象的精细化预报水平。 展开更多
关键词 冷空气 局地强风 风场扰动 模拟 城市建筑物
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孤立波作用下珊瑚礁海岸附近流动特性研究
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作者 何天城 姚宇 +1 位作者 刘增晟 蒋昌波 《水动力学研究与进展:A辑》 CSCD 北大核心 2019年第4期494-502,共9页
该文通过基于大涡模拟的三维数值模型研究了孤立波作用下珊瑚礁海岸附近的流动特性,考虑了两种礁坪水深的情况,通过物理模型实验对比验证了礁面上自由液面的空间与时间变化以及流速的时间变化,并运用数值结果进一步分析了流场和涡量场... 该文通过基于大涡模拟的三维数值模型研究了孤立波作用下珊瑚礁海岸附近的流动特性,考虑了两种礁坪水深的情况,通过物理模型实验对比验证了礁面上自由液面的空间与时间变化以及流速的时间变化,并运用数值结果进一步分析了流场和涡量场的沿礁变化规律。结果表明:该数值模型能合理地模拟不同礁坪水深下孤立波的浅水变形、破碎和滚波的运动以及波生流的变化。波浪破碎时礁坪上水流由亚临界流向超临界流转变,随后流速沿礁衰减。泻湖内的流速变化不再显著,波浪破碎伴随着强烈的水体涡动,涡动随着滚波的沿礁衰减而逐渐耗散,泻湖中的涡动几乎可以忽略不计。礁坪水深的增大显著降低了礁坪上的涡动强度。 展开更多
关键词 孤立波 波浪传播变形 模拟
用浸没边界-格子Boltzmann方法模拟双层刚性植被明渠水流特性
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作者 周睿 程永光 +1 位作者 吴家阳 黄泽浩 《水动力学研究与进展:A辑》 CSCD 北大核心 2019年第4期503-511,共9页
含植被明渠水流的模拟是水动力学中的一个典型问题。该文尝试用浸没边界-格子Boltzmann方法(immersed boundary-lattice Boltzmann method,IB-LBM),结合大涡模拟,对含双层刚性植被明渠水流进行数值模拟分析。首先介绍了IB-LBM的基本思... 含植被明渠水流的模拟是水动力学中的一个典型问题。该文尝试用浸没边界-格子Boltzmann方法(immersed boundary-lattice Boltzmann method,IB-LBM),结合大涡模拟,对含双层刚性植被明渠水流进行数值模拟分析。首先介绍了IB-LBM的基本思想和局部加密网格处理刚性杆件的方法;然后模拟典型双层刚性植被明渠流,将模拟结果和实验数据及有限体积法模拟数据对比,验证了其精度和可靠性;最后,通过加大植被密度和改变密度比来深入分析植被密度影响规律。结果显示,通过局部网格加密和并行计算,IB-LBM可模拟较大规模的含植被流动;改变植被密度和两层之间的密度比对宏观流速剖面线的转折点和凹弧曲率有影响。 展开更多
关键词 浸没边界-格子Boltzmann方法 模拟 明渠流 植被 局部网格加密
空气静压止推轴承自激微振动数值分析及实验研究 预览
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作者 龙威 王继尧 +2 位作者 李法社 吴蜜蜜 邓伟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第16期224-232,共9页
随着控制精度和工作稳定性要求的不断提高,空气静压轴承气膜内部的自激振动成为制约气浮系统进一步发展的关键问题。以圆盘型中心供气小孔节流空气静压轴承气膜内的三维自激微振动为研究对象,基于流体润滑理论和修正的速度滑移边界建立... 随着控制精度和工作稳定性要求的不断提高,空气静压轴承气膜内部的自激振动成为制约气浮系统进一步发展的关键问题。以圆盘型中心供气小孔节流空气静压轴承气膜内的三维自激微振动为研究对象,基于流体润滑理论和修正的速度滑移边界建立了气膜的动力学模型和自激振动方程;基于平面流函数和大涡模拟方法,在确定气膜微振动形成机理的基础上,分析了三维气旋涡量分布特征和速度场变化规律;通过实验测试了气膜自激微振在三轴方向上的时域和频域特性,并分析了各轴向自激微振动的影响因素。研究表明:空气静压止推轴承的自激振动是气膜流场内三维气旋共同形成的,且沿气膜高度方向(z方向)的振动强度显著大于水平面内(x,y方向)的振动;轴承气膜内三个方向的自激振动强度都随着供气压力的增加而增加,且x,y方向自激振动的强度较z方向更为敏感;轴承气膜内三个方向自激振动的固有频率会随着供气压力的变化而改变,其中x,y方向自激振动的固有频率随供气压力增加而增长,而z方向自激振动的固有频率随供气压力的增大基本不变。 展开更多
关键词 空气静压轴承 自激微振动 模拟 三维气旋 量分布
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