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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 预览
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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 两方程模型 低雷诺数湍流模型 翼型
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基于计算流体方法对建筑物风场分布 预览
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作者 芦红莉 《沈阳工业大学学报》 CAS 北大核心 2019年第2期236-240,共5页
为了对建筑物整体风场进行定量定性分析,为建筑物设计提供参考和依据,利用计算流体力学构建了建筑物的风场模型,并对行人舒适性进行了评估.建立了单一建筑、多建筑及城市综合体风场的CFD模型,并将模型计算结果与风洞试验进行对比,验证... 为了对建筑物整体风场进行定量定性分析,为建筑物设计提供参考和依据,利用计算流体力学构建了建筑物的风场模型,并对行人舒适性进行了评估.建立了单一建筑、多建筑及城市综合体风场的CFD模型,并将模型计算结果与风洞试验进行对比,验证模型的正确性和可行性.对比不同湍流模型计算结果,得出了不同情况下最优湍流模型.试验研究发现,标准RSM模型适用于计算单一建筑和小群建筑风场分布,而对于城市综合体风场的计算则以RSM-壁面反射模型为最优.本研究为通过模拟计算定性、定量评估建筑物周围风场提供了依据. 展开更多
关键词 计算流体力学 建筑物风场 数值风场模型 湍流模型 k-ε模型 可实现的k-ε模型 雷诺应力模型 城市综合体
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湍流抑制方法模拟边界层过渡流并粘性力预报研究 预览
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作者 姚慧岚 张怀新 《江苏科技大学学报:自然科学版》 CAS 2019年第2期14-19,共6页
介绍了湍流抑制方法及其原理,并使用该方法和目前常用的γ-Reθ过渡流模型、湍流模型对较低雷诺数下平板、翼型结构和螺旋桨的边界层流动进行了模拟,并对粘性力进行了预报.通过与实验值进行比较,讨论了3种方法的优缺点:在有过渡流的情况... 介绍了湍流抑制方法及其原理,并使用该方法和目前常用的γ-Reθ过渡流模型、湍流模型对较低雷诺数下平板、翼型结构和螺旋桨的边界层流动进行了模拟,并对粘性力进行了预报.通过与实验值进行比较,讨论了3种方法的优缺点:在有过渡流的情况下,湍流模型预报的粘性力误差较大;γ-Reθ模型能够预报过渡流,但是转捩点的位置由很多因素决定,从而影响粘性力的预报准确性,并且需要求解2个额外的输运方程,计算效率较低;湍流抑制方法虽然没有预报过渡流的能力,但是在预先知道转捩点位置的情况下(模型实验或者公式估算),可以简单、高效、准确地模拟过渡现象和预报粘性力,并且没有湍流模型的限制,可以针对不同的流场选择不同的湍流模型结合使用. 展开更多
关键词 过渡流 粘性力 湍流模型 过渡流模型 湍流抑制方法
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面向精准工程湍流模型的理论研究 预览 被引量:1
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作者 佘振苏 唐帆 肖梦娟 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期1-18,共18页
长期以来,工程湍流模型建立在量纲分析和经验修正的基础上,绝对预测能力不足而且模型参数的意义不明确。关于湍流边界层的理论研究一直平行地在两条路线上前行,或是经验性地构造有关平均速度或动能的分布,或是利用数值模拟等技术对于湍... 长期以来,工程湍流模型建立在量纲分析和经验修正的基础上,绝对预测能力不足而且模型参数的意义不明确。关于湍流边界层的理论研究一直平行地在两条路线上前行,或是经验性地构造有关平均速度或动能的分布,或是利用数值模拟等技术对于湍流脉动结构进行精细刻画。二者之间的分割导致对湍流边界层物理图像的不完整,从而限制了对一系列相似性关系的揭示。新近发展的结构系综理论,立足于探索由于固壁对于流场的雷诺应力各个分量所表现的拉伸对称性约束,完成了一个对于平均速度和动能剖面的统一描述,从而形成了一个构建工程湍流模型的新思路:一方面,理论指导如何开展湍流DNS(Direct Numerical Simulation)和LES(Large Eddy Simulation)的大数据分析,提炼对定量描述复杂流动有物理意义的多层结构参数;另一方面,指导开发物理图像清晰、定量描述精确的新型湍流(代数)模型。结构系综理论揭示了壁湍流所共有的普适多层结构,完整地刻画了边界层湍流的雷诺数、马赫数相似性,有望推动理论空气动力学研究进入一个定量化、精确化的新阶段。 展开更多
关键词 湍流 对称性 结构系综理论 湍流模型
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蒸汽相变促进烟气中细颗粒生长的数值模拟 预览
5
作者 梅涛 李阳 +1 位作者 杨历 陈占秀 《河北工业大学学报》 CAS 2019年第3期27-33,共7页
利用气相与颗粒相耦合模拟计算烟气中细颗粒的生长情况,其中气相采用的是湍流模型中的k-ε模型,颗粒相采用的是颗粒群平衡模型(Population Balance Model,PBM),在流动过程中通过固液两相间的相互作用将两相耦合。分析了相同初始过饱和... 利用气相与颗粒相耦合模拟计算烟气中细颗粒的生长情况,其中气相采用的是湍流模型中的k-ε模型,颗粒相采用的是颗粒群平衡模型(Population Balance Model,PBM),在流动过程中通过固液两相间的相互作用将两相耦合。分析了相同初始过饱和度下不同温度的含尘烟气对异质成核过程中管内过饱和度及粒径分布的影响;并研究不同初始饱和度、颗粒在生长管内的停留时间以及生长管壁温对管内细颗粒异质成核的影响。结果表明:温度升高会导致管内过饱和度降低,异质成核的速率下降;初始饱和度越大,管内过饱和环境充分,有利于细颗粒生长;细颗粒在生长管内停留的时间越长,异质成核作用越充分,有利于细颗粒的生长;生长管内的壁温低于烟气温度时,管内过饱和度越大,促进细颗粒的生长。 展开更多
关键词 异质成核 颗粒群平衡模型 湍流模型 过饱和度
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虹吸式出水流道水力性能数值计算湍流模型适用性 预览
6
作者 徐磊 颜士开 +4 位作者 施伟 王刚 金玉杰 周歆宇 孙世宏 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期42-49,共8页
为寻求适用于大型低扬程泵站虹吸式出水流道水力性能数值计算的湍流模型,首先采用透明流道模型对某低扬程泵站虹吸式出水流道进行了试验研究,测试了流道水头损失并分析了流道内流态;在网格无关性分析的基础上,选择常用的一方程湍流模型(... 为寻求适用于大型低扬程泵站虹吸式出水流道水力性能数值计算的湍流模型,首先采用透明流道模型对某低扬程泵站虹吸式出水流道进行了试验研究,测试了流道水头损失并分析了流道内流态;在网格无关性分析的基础上,选择常用的一方程湍流模型(S-A湍流模型)、二方程湍流模型(k-ε湍流模型、k-ω湍流模型)及Reynolds Stress湍流模型分别对该虹吸式出水流道水力性能进行了三维湍流流动数值计算,并将计算结果与模型试验结果进行比较。结果表明:与一方程湍流模型和Reynolds Stress湍流模型相比,二方程湍流模型在虹吸式出水流道水头损失的计算中更具优越性,采用Standard k-ε,Realizable k-ε和SST k-ω等3种二方程湍流模型计算得到的流道水头损失相对误差小于3%,其中,Standard k-ε湍流模型计算得到的流场与模型试验结果最吻合。 展开更多
关键词 虹吸式出水流道 水力性能 湍流模型 数值计算 模型试验
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湍流模型的研究现状与最新进展 预览
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作者 邓锐 高子予 +2 位作者 李裕龙 姜大鹏 马勇 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期360-376,共17页
直接数值模拟方法由于硬件条件的限制,在船舶与海洋工程领域的实际数值计算中难以实现,迄今为止湍流模型在船舶与海洋工程计算流体力学的研究中仍然被广泛采用。湍流模型的发展从RANS和URANS开始,逐渐向LES和DES发展,并发展出许多优秀... 直接数值模拟方法由于硬件条件的限制,在船舶与海洋工程领域的实际数值计算中难以实现,迄今为止湍流模型在船舶与海洋工程计算流体力学的研究中仍然被广泛采用。湍流模型的发展从RANS和URANS开始,逐渐向LES和DES发展,并发展出许多优秀的混合方法。虽然几乎所有的模型在应用中都有成功的案例,但它们各自的缺点与问题仍然是不可避免的。该文通过大量的文献,对RANS、LES、DES、URANS以及混合RANS-LES等模型的特点逐一进行了探讨,仔细讨论并给出了其缺点与问题的处理方法,同时还给出了各种湍流模型的一些应用实例。 展开更多
关键词 湍流模型 RANS LES DES 混合模型
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基于湍动能输运的一方程转捩模型
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作者 徐晶磊 周禹 +1 位作者 乔磊 徐家宽 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期741-749,共9页
传统转捩模型的构造十分依赖转捩机理的发现和理解,对机理的模化也存在误差。本文基于尺度自适应的KDO湍流模型,以输运变量r=μt/μ重新标定模型参数,使模型整体达到了流动结构自适应,可实现湍流/转捩一体化计算。根据长度尺度的不同,... 传统转捩模型的构造十分依赖转捩机理的发现和理解,对机理的模化也存在误差。本文基于尺度自适应的KDO湍流模型,以输运变量r=μt/μ重新标定模型参数,使模型整体达到了流动结构自适应,可实现湍流/转捩一体化计算。根据长度尺度的不同,可细分为KDO-tran和CKDO-tran模型。CFD计算评估了经典的T3A,T3B平板边界层旁路转捩,T3A-平板边界层自然转捩,Aero-A翼型分离泡转捩,DLR-F5,6:1椭球横流转捩及可压缩平板边界层、尖锥转捩。该模型无法精确捕捉层流-湍流的过渡,但能准确捕捉转捩的起始位置(Transition onset),在高Re数、复杂流动的表现尤其突出。该模型捕捉转捩的机制在于流动结构的自适应和湍流输运特性的保存,不引入任何转捩机理却能捕捉多种类型的转捩现象,具有较好的适用性。 展开更多
关键词 湍流模型 转捩模型 高保真 可压缩修正
y^+值对MIRA模型气动参数计算精度的影响
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作者 刘海涛 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期125-136,共12页
为研究量纲为1的参数y^+值对车辆气动参数计算精度的影响,以阶梯背MIRA模型为基础,在保证模型网格数量与质量相近的情况下调整近壁网格尺寸,构建不同y^+值的流场仿真模型;考虑到不同的湍流模型对车辆外流场仿真的y^+值具有不同的适用范... 为研究量纲为1的参数y^+值对车辆气动参数计算精度的影响,以阶梯背MIRA模型为基础,在保证模型网格数量与质量相近的情况下调整近壁网格尺寸,构建不同y^+值的流场仿真模型;考虑到不同的湍流模型对车辆外流场仿真的y^+值具有不同的适用范围,选取SSTκ-ω和LES两种常用的湍流模型对阶梯背MIRA模型外流场进行稳态和非稳态仿真分析;将气动参数仿真结果与试验结果进行对比分析,得出合适的y^+值取值范围;结合仿真速度云图和车身表面受力曲线分析了边界层首层网格厚度对仿真精度的影响;建立了方背MIRA模型在2种湍流模型下的外流场仿真模型,进行不同流速下气动参数的计算,从而对y^+值取值范围进行验证。研究结果表明:针对车辆外流场数值仿真,采用SSTκ-ω模型时对应的合适平均y^+值取值范围为20~50,而采用LES模型时对应的合适平均y^+值取值范围为5~10;当边界层首层近壁网格厚度过大时,数值仿真无法准确捕捉边界层中速度梯度的变化,造成边界层流场流动信息丢失,而当边界层首层近壁网格厚度过小时,边界层网格会严重畸变,2种情况下气动参数计算误差都超过5%,从而影响车辆外流场数值仿真精度;根据所获得的y+值取值范围,方背MIRA模型计算的气动参数误差小于5%,说明了2种湍流模型平均y^+值取值范围的正确性。 展开更多
关键词 ^车辆工程 流体数值仿真 y^+值 湍流模型 气动参数 MIRA模型 误差分析
平衡式双螺杆压缩机数值模型构建与数值模拟 预览
10
作者 王小明 田岗 +4 位作者 罗嗣骁 邓玲 熊国良 万长标 刘少锋 《机床与液压》 北大核心 2019年第3期142-146,共5页
双螺杆压缩机是工业领域中可燃气等介质回收输送的主流装置。针对使用中的双螺杆压缩机转子单向受力的不足,提出一种可实现工作负载相向配置的平衡式双螺杆压缩机。为研究其工作过程中内部流场特性,基于平衡式双螺杆压缩机工作原理及基... 双螺杆压缩机是工业领域中可燃气等介质回收输送的主流装置。针对使用中的双螺杆压缩机转子单向受力的不足,提出一种可实现工作负载相向配置的平衡式双螺杆压缩机。为研究其工作过程中内部流场特性,基于平衡式双螺杆压缩机工作原理及基本结构建立了其流体数值模型,利用CFD技术,采用SIMPLEC算法及RNG/κ-ε湍流模型对其工作过程进行了数值模拟,得到了平衡式双螺杆压缩机工作过程中流体压力、速度以及密度的分布情况,为平衡式双螺杆压缩机工程应用提供参考。 展开更多
关键词 平衡式双螺杆压缩机 流体数值模型 湍流模型 数值模拟
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跨音速涡轮叶栅数值计算方法研究与试验验证 预览
11
作者 褚云会 钟易成 +1 位作者 徐伟祖 潘尚能 《机械制造与自动化》 2019年第1期49-54,共6页
以某跨音速涡轮叶栅为对象,研究计算流体动力学数值计算方法,应用CFD软件ANSYSCFX,分析不同网格量和不同湍流模型对数值计算结果的影响,得到最理想且最吻合试验结果的数值计算方法,并与试验结果进行对比分析。结果表明,考虑权衡数值计... 以某跨音速涡轮叶栅为对象,研究计算流体动力学数值计算方法,应用CFD软件ANSYSCFX,分析不同网格量和不同湍流模型对数值计算结果的影响,得到最理想且最吻合试验结果的数值计算方法,并与试验结果进行对比分析。结果表明,考虑权衡数值计算结果与试验值吻合度和所耗时间的均衡性,三维网格的S1流面网格量为1万最为合适,SST湍流模型的模拟结果最为理想。 展开更多
关键词 跨音速 涡轮叶栅 计算流体动力学 叶栅试验 湍流模型 网格量
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CFD技术在暖通空调制冷工程中的应用初探 预览
12
作者 罗磊君 《江西建材》 2019年第6期47-47,49共2页
本文就流体分析模型的构建及CFD技术应用方法进行分析与探讨,以期优化工程应用效果。
关键词 CFD技术 暖通空调制冷工程 湍流模型
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基于核主泵性能预测的数值模拟精度研究
13
作者 胡晓东 王秀勇 +2 位作者 刘在伦 张潇飞 黎义斌 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期127-133,共7页
为提高核主泵在全工况点的数值模拟精度,研究了数值模拟过程中近壁面网格尺度、湍流模型、流动状态3种因素对计算精度的影响。结果表明,在定常状态下,重整化群(RNG)k-ε湍流模型和标准壁面函数法在近壁面网格尺度(y+)为50左右时具有较... 为提高核主泵在全工况点的数值模拟精度,研究了数值模拟过程中近壁面网格尺度、湍流模型、流动状态3种因素对计算精度的影响。结果表明,在定常状态下,重整化群(RNG)k-ε湍流模型和标准壁面函数法在近壁面网格尺度(y+)为50左右时具有较高的计算精度,并且其计算精度高于RNG k-ε增强壁面函数法、低雷诺数k-ε和剪切应力传输(SST)k-ω这3种湍流模型的计算精度,但上述不同网格尺度和湍流模型的计算结果均存在较大的计算误差;采用非定常计算时的计算精度明显高于定常计算,能够反映出扬程曲线在关死点附近的驼峰现象,效率的计算精度也有一定改善,更适合于对核主泵进行性能预测。 展开更多
关键词 核主泵 网格尺度 湍流模型 流动状态 预测精度
雷诺数变化对翼型边界层发展及失速特性的影响 预览
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作者 张彦军 赵轲 +1 位作者 张同鑫 陈利丽 《航空工程进展》 CSCD 2019年第3期319-329,共11页
翼型失速及其边界层发展是飞行器设计中的基础科学问题,而雷诺数变化对其影响很大。针对后缘失速翼型,采用Menter k-ωSST模型及耦合扰动放大因子输运方程的转捩模型,进行雷诺数变化对层流-湍流转捩边界层特性和失速特性的影响分析。结... 翼型失速及其边界层发展是飞行器设计中的基础科学问题,而雷诺数变化对其影响很大。针对后缘失速翼型,采用Menter k-ωSST模型及耦合扰动放大因子输运方程的转捩模型,进行雷诺数变化对层流-湍流转捩边界层特性和失速特性的影响分析。结果表明:雷诺数增大时,对于转捩边界层,当地涡量雷诺数增大,转捩前移且分离泡减小,流动能量耗散减小,翼型整体表面剪切效应增强,动能更充沛,流动自持能力增强,压力分布可以维持较长距离的梯度抵抗分离能力增强;因此雷诺数增大使翼型失速迎角提高、升力系数增加。 展开更多
关键词 雷诺数 翼型失速 边界层 转捩 分离泡 湍流模型
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扇形气膜孔冷却效果的数值模拟研究 预览
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作者 黎旭 屈衍静 宋柳丽 《风机技术》 2019年第3期72-77,I0007共7页
扇形气膜孔是一种先进的气膜冷却结构,其冷却效果相对于常规的圆形气膜孔显著提高。本文在多种流动进口条件下,对扇形气膜孔的冷却效果开展了数值模拟研究,研究中使用的流动进口条件包括:三种吹风比(0.5,1.0,1.5),四种主流道马赫数(0.3,... 扇形气膜孔是一种先进的气膜冷却结构,其冷却效果相对于常规的圆形气膜孔显著提高。本文在多种流动进口条件下,对扇形气膜孔的冷却效果开展了数值模拟研究,研究中使用的流动进口条件包括:三种吹风比(0.5,1.0,1.5),四种主流道马赫数(0.3,0.45,0.6,0.75)。研究中使用了三种不同的RANS湍流模型(可实现的k-ε,SSTk-ω,标准k-ε)进行了CFD计算分析,以中心线绝热冷却效果为观测对象,对数值模拟和试验结果进行了对比分析。对比试验结果,可实现的k-ε模型相对另外两种模型在计算冷却效果时有较高的温和度,但是另一方面,上述三种湍流模型计算得到的冷却效果相对试验结果都是偏高。 展开更多
关键词 冷却效果 数值模拟 气膜孔 扇形 湍流模型 对比试验 进口条件 CFD计算
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基于FVM空调送风口优化布置数值模拟
16
作者 李超 刘霞 汪晓华 《内蒙古农业大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2019年第3期69-74,共6页
夏季舒适的办公条件影响着办公人员健康和工作效率,而办公室内空调送风口布置是影响舒适度的关键因素,也是建筑节能和高效利用考虑的重要因素之一。建立了不同送风口位置下办公室空气的对流、传热的标准k-ε湍流模型和以温度k-ε为变量... 夏季舒适的办公条件影响着办公人员健康和工作效率,而办公室内空调送风口布置是影响舒适度的关键因素,也是建筑节能和高效利用考虑的重要因素之一。建立了不同送风口位置下办公室空气的对流、传热的标准k-ε湍流模型和以温度k-ε为变量的能量守恒方程,采用有限体积法(FVM)对控制方程进行离散并求解,模拟4种不同送风口位置下办公室内的温度场和流速场,并对距离地面k-ε高度处温度场和速度矢量场进行了分析,结果表明:Cass4送风口设计使得办公室内大部分区域的温度在24℃~26℃之间,且温度场分布比较均匀,送风口冷空气与室内空气对流作用强。该研究方法提出了满足规范要求和人体舒适度要求的优化空调送风口设计,为相关系统的通风设计提供参考。 展开更多
关键词 数值模拟 优化设计 湍流模型 能量守恒方程 有限体积法
前倾直挡板搅拌槽叶轮转速对矿浆浓度的影响 预览
17
作者 赵晶 刘利宝 王世杰 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第6期88-91,共4页
某矿业公司年产百万吨的大型矿浆搅拌槽为研究对象,采用CFD中κ-ε湍流模型和多重参考坐标系法(MRF),对前倾直挡板搅拌槽内的多相流场进行了数值模拟分析,并研究了叶轮转速对搅拌效果的影响。研究结果表明,在搅拌过程中叶轮周围流体会... 某矿业公司年产百万吨的大型矿浆搅拌槽为研究对象,采用CFD中κ-ε湍流模型和多重参考坐标系法(MRF),对前倾直挡板搅拌槽内的多相流场进行了数值模拟分析,并研究了叶轮转速对搅拌效果的影响。研究结果表明,在搅拌过程中叶轮周围流体会形成两个旋转相反的涡流,促进矿浆整体循环,叶轮周围矿浆搅拌剧烈,叶轮边缘流速最大。在搅拌槽结构尺寸、矿浆浓度等相同的条件下,叶轮转速为(30~35)r/min时矿浆搅拌理想混合区(浓度58%~62%)比例较高,达到最优搅拌效果。 展开更多
关键词 大型矿浆搅拌槽 叶轮转速 浓度分布 湍流模型
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引水工程深埋长隧洞施工中通风特性数值模拟 预览
18
作者 朱忠荣 李新哲 陈述 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1304-1310,共7页
为了解决传统方法不能准确模拟隧洞中风流方向和温度分布的问题,本文提出一种引水工程深埋长隧洞施工中通风特性数值模拟方法。根据引水工程深埋长隧洞施工的工况建立三维模型,通过GAMBIT软件对基于该模型的隧道划分网格结构,分析该网... 为了解决传统方法不能准确模拟隧洞中风流方向和温度分布的问题,本文提出一种引水工程深埋长隧洞施工中通风特性数值模拟方法。根据引水工程深埋长隧洞施工的工况建立三维模型,通过GAMBIT软件对基于该模型的隧道划分网格结构,分析该网格结构下的通风特点及方式;采用三维紊态RNG k-ε湍流模型对引水工程深埋长隧洞施工中的通风特性进行分析,对不同工况下的引水工程深埋长隧洞的通风情况进行数值模拟,得到最终通风特性数值方程,实现数值模拟。实验结果表明:该方法可以准确模拟隧洞中风流的方向和温度分布,其划分精度随网格数量大幅度增加,平均划分精度高达85%。能够为构建引水工程深埋长隧洞施工管理提供依据。 展开更多
关键词 引水工程 隧洞 通风特性 温度分布 数值模拟 有限元 湍流模型 深埋 长隧洞
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发射燃气扩散过程数值模拟及安全性分析 预览
19
作者 孙伟 杨培源 《装备环境工程》 CAS 2019年第7期55-59,共5页
目的研究发射燃气扩散过程及对附近安全的影响。方法以CFD方法建立发射阵地气体扩散数学模型,空间内的湍流采用RNG k-ε湍流模型,结合FLUENT软件,对某燃气发生器产生的有毒气体的扩散过程进行数值模拟。以氯气为标的物,计算不同风速、... 目的研究发射燃气扩散过程及对附近安全的影响。方法以CFD方法建立发射阵地气体扩散数学模型,空间内的湍流采用RNG k-ε湍流模型,结合FLUENT软件,对某燃气发生器产生的有毒气体的扩散过程进行数值模拟。以氯气为标的物,计算不同风速、地形影响下氯气的扩散过程,分析风速、山地对氯气扩散速度、距离、覆盖范围、浓度变化的影响。结果山顶发射时,风速越大,氯气的扩散速度越快,覆盖范围越广,最大扩散距离为249 m;山底发射时,在相同风速下,氯气的扩散距离、扩散速度均小于山顶发射时,最大扩散距离为221 m。山地对氯气扩散的影响主要是减缓氯气团的运动速度,减小氯气的影响距离,在山地的迎风面与背风面氯气浓度较高。结论不同风速和起伏山地对氯气扩散会产生较大影响,采用该分析方法可以归纳出有毒气体扩散及影响范围的一般规律。 展开更多
关键词 发射燃气 气体扩散 风速 山地 数值模拟 湍流模型
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基于CFD的全海深载人潜水器直航阻力性能研究 预览
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作者 孙鹏飞 姜哲 +1 位作者 崔维成 罗高生 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期77-87,共11页
选用合适的CFD计算模型可以提高潜水器水动力性能研究的准确性,进而影响着潜水器的总体设计.以某全海深载人潜水器为研究对象,进行直航工况下的数值模拟,通过计算域、网格尺度等因素敏感性分析以及采用不同湍流模型下的数值模拟结果对... 选用合适的CFD计算模型可以提高潜水器水动力性能研究的准确性,进而影响着潜水器的总体设计.以某全海深载人潜水器为研究对象,进行直航工况下的数值模拟,通过计算域、网格尺度等因素敏感性分析以及采用不同湍流模型下的数值模拟结果对比分析,并与实验结果进行比较,获得了适用于该潜器的CFD计算模型.通过分析,确定了前进工况中计算域的边界尺度为艇艏向前1.5倍长度,艇艉向后3倍长度,外边界距艇体2倍长度,后退工况与前进工况外边界距艇体长度相同,其余相反;通过网格敏感度分析找到了数值模拟最合适的网格数,大约在230万左右.研究发现,该潜器前进方向进行数值模拟使用Realizable k-ε湍流模型更加合适,后退方向使用Standard k-ε湍流模型.这项研究为进一步开展该潜器详细计算和优化设计打下基础,也可为其他潜水器数值分析提供参考. 展开更多
关键词 全海深载人潜水器 计算流体动力学 敏感性分析 湍流模型
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