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真空管道交通列车外流场仿真算法分析

工程热物理学报 2018年第6期39卷 1244-1250页

作者：黄尊地梁习锋常宁中南大学交通运输工程学院长沙410075 中南大学轨道交通安全教育部重点实验室长沙410075 五邑大学轨道交通学院江门529020

列车运行阻力激增、气动噪声加剧和横向运行失稳等问题严重影响既有高速铁路的进一步提速,构建真空运营环境可以有效解决这些问题。基于有限密闭空间的真空空气动力学数学理论、仿真和试验分析,建立三维静态和动态模型,对四种算法进行... 详细信息

列车运行阻力激增、气动噪声加剧和横向运行失稳等问题严重影响既有高速铁路的进一步提速,构建真空运营环境可以有效解决这些问题。基于有限密闭空间的真空空气动力学数学理论、仿真和试验分析,建立三维静态和动态模型,对四种算法进行系统的对比分析,得出真空管道交通列车外流场仿真算法的合理性设置。研究表明,列车和管道中间气体的三维效应、压缩效应和非定常效应对列车外流场影响显著。研究结果为真空管道交通仿真分析提供理论依据.

关键词：真空管道交通外流场仿真算法真空空气动力学

基于准k-ε-v^2/LES模型的汽车外流场数值模拟

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机械工程学报 2012年第14期48卷 97-103页

作者：汪怡平谷正气邓亚东苏楚奇武汉理工大学汽车工程学院武汉430070 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082

采用RANS/LES混合模式对汽车外部的平均流场进行计算分析。采用三方程的k-ε-v～2湍流模型作为RANS/LES混合模式中的RANS部分。针对k-ε-v～2湍流模型中的正应力(v 2)输送方程以及用于构造松弛函数f22的椭圆方程引起数值计算不稳定等问... 详细信息

采用RANS/LES混合模式对汽车外部的平均流场进行计算分析。采用三方程的k-ε-v～2湍流模型作为RANS/LES混合模式中的RANS部分。针对k-ε-v～2湍流模型中的正应力(v 2)输送方程以及用于构造松弛函数f22的椭圆方程引起数值计算不稳定等问题,根据Boussinesq假设和量纲一分析对微分形式的v 2方程进行合理的简化,推导出代数形式的正应力v 2方程以及新的湍动粘度方程。最终获得新的准k-ε-v～2/LES混合模型,并将其应用于汽车外部流场计算仿真中。准2k-ε-v～2/LES模型的控制方程借用商业软件Fluent中的Realizable k-ε/LES模型中的k方程和方程,并采用Fluent UDF将代数形式的v 2方程以及新的湍动粘度方程写入计算程序中。计算结果与其他RANS/LES混合模型、完全大涡模拟以及风洞试验进行对比分析,结果表明,在同等的计算条件下该混合模型能更加准确且高效地模拟车身表面的气流分离以及尾部流场。

关键词：湍流模型大涡模拟外流场

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风向对侧向进气装置外流场影响的数值研究

工程热物理学报 2009年第3期30卷 389-392页

作者：于洋孙鹏钟兢军大连海事大学轮机工程学院辽宁大连116026

采用三维数值模拟方法及Polyhedra多面体网格重组技术研究了船舶侧向进气装置在不同风向下的气动性能,计算结果表明多面体网格在保证计算精度情况下可有效提高计算效率3倍左右,同时给出两侧百叶窗关键气动参数的分布规律,并对比分析了... 详细信息

采用三维数值模拟方法及Polyhedra多面体网格重组技术研究了船舶侧向进气装置在不同风向下的气动性能,计算结果表明多面体网格在保证计算精度情况下可有效提高计算效率3倍左右,同时给出两侧百叶窗关键气动参数的分布规律,并对比分析了不同风向下外流场结构的变化情况。得出侧向进气两侧气动参数差异较大,在保证两侧百叶窗进气流量相仿时易会导致燃气轮机进气畸变的产生的结论,为船用进气装置布置形式的设计提供一定的参考数据。

关键词：数值模拟重组侧向进气装置外流场

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导弹直接侧向力控制外流场研究

推进技术 2000年第2期21卷 5-7页

作者：杨宗刚上海新力动力设备研究所上海200125

利用固体燃气发生器作为控制力源对导弹进行侧向力控制、导弹的末端控制和垂直发射导弹的转弯具有重要的作用。具有侧向喷流的直接控制力导弹 ,其外流场极为复杂。利用耗散比拟原理 ,构造出高精度的紧致迎风 TVD格式 ,对侧喷流场进行了... 详细信息

利用固体燃气发生器作为控制力源对导弹进行侧向力控制、导弹的末端控制和垂直发射导弹的转弯具有重要的作用。具有侧向喷流的直接控制力导弹 ,其外流场极为复杂。利用耗散比拟原理 ,构造出高精度的紧致迎风 TVD格式 ,对侧喷流场进行了二维轴对称数值模拟。数值计算弄清了侧向喷流喷口附近的流场结构 ,研究表明 :对于来流为超声速 ,侧向喷流为声速时 ,侧向喷流的出射角为某一锐角时。

关键词：导弹燃气发生器侧向力控制外流场

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多循环脉冲爆轰发动机外流场的实验研究

实验流体力学 2008年第4期22卷 1-4页

作者：于陆军范宝春叶经方南京理工大学瞬态物理实验室南京210094

利用内径为30mm,长度为1000mm的爆轰管,对多循环脉冲爆轰发动机外流场进行研究。爆轰管内充满氢气-氧气-氮气预混气,采用底端中心点火。实验中采用YA-16高速阴影系统,拍摄了爆轰外流场的阴影照片。根据实验结果,分析了外流场的动力学结... 详细信息

利用内径为30mm,长度为1000mm的爆轰管,对多循环脉冲爆轰发动机外流场进行研究。爆轰管内充满氢气-氧气-氮气预混气,采用底端中心点火。实验中采用YA-16高速阴影系统,拍摄了爆轰外流场的阴影照片。根据实验结果,分析了外流场的动力学结构和悬吊激波产生的动力学机理,讨论了两次循环管外流场结构间的差异。第一次循环中的爆轰波溢出爆轰管后,斜压效应和Helmholtz不稳定导致涡环的产生,涡环形状的变化又引起悬吊激波的角度变化,在此过程中引导激波始终为球面形状,在第二个循环中的相应时刻,激波前的气体是向外流动的,导致引导激波逐渐成为葫芦形状。

关键词：曝炸力学多循环脉冲爆轰发动机实验流动显示外流场悬吊激波

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三维湍流轿车外流场数值模拟

机械工程学报 2000年第6期36卷 48-51页

作者：高峰谢金法魏道付李水良庄继德北京航空航天大学汽车系北京100083 洛阳工学院吉林工业大学

采用椭圆型方程生成空间网格，运用有限容积法和Eκ－ε。模型计算了三维湍流轿车外流场，相应的模型试验表明，两者结果基本一致。

关键词：轿车数值模拟湍流流动有限差分外流场

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轿车外流场网格生成策略及数值模拟

农业机械学报 2007年第4期38卷 8-11页

作者：杨博傅立敏吉林大学汽车工程学院

采用3种网格策略对某轿车外流场进行数值模拟研究,并应用商业CFD软件STAR-CD进行求解。根据计算过程和结果,分析不同网格策略的效果,论述3种网格策略的特点。数值模拟中考虑了车轮旋转和车轮固定两种边界条件,并将数值计算结果与试验数... 详细信息

采用3种网格策略对某轿车外流场进行数值模拟研究,并应用商业CFD软件STAR-CD进行求解。根据计算过程和结果,分析不同网格策略的效果,论述3种网格策略的特点。数值模拟中考虑了车轮旋转和车轮固定两种边界条件,并将数值计算结果与试验数据进行了对比分析,探讨了高雷诺数k-ε湍流模型的计算精度。

关键词：汽车外流场网格策略数值模拟

风向对侧、后向进气装置外流场影响的对比研究

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哈尔滨工程大学学报 2010年第1期31卷 47-53页

作者：于洋孙鹏钟兢军大连海事大学轮机工程学院辽宁大连116026

为探索不同形式进气装置在行驶过程中受不同风向影响下外流场气动性能差异问题,采用三维数值模拟方法并结合polyhedra(多面体)网格重组技术分别计算和对比了船舶侧向、后向进气装置在百叶窗气动参数分布的异同,计算结果表明多面体网格... 详细信息

为探索不同形式进气装置在行驶过程中受不同风向影响下外流场气动性能差异问题,采用三维数值模拟方法并结合polyhedra(多面体)网格重组技术分别计算和对比了船舶侧向、后向进气装置在百叶窗气动参数分布的异同,计算结果表明多面体网格在保证计算精度的同时显著提高了计算效率约3倍,在相同计算条件下采用后向进气方案气动参数变化幅度较小但随风向变化规律性不强,较有利于在风向变化时保持进气装置关键截面气动参数的均匀性.而侧向进气方案两侧百叶窗气动参数随风向变化规律但差异较大,有可能导致燃气轮机进气畸变的产生.

关键词：进气装置外流场多面体网格重组

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连续旋转爆轰发动机外流场三维数值模拟

固体火箭技术 2019年第1期42卷 21-29页

作者：邱玉杰翁春生武郁文李宝星南京理工大学瞬态物理国家重点实验室南京210094

为研究连续旋转爆轰发动机(CRDE)内外流场的变化特性,采用氢气-空气单步有限速率化学反应模型,对内径为40 mm、外径为60 mm、长度为50 mm的连续旋转爆轰发动机进行三维数值模拟,获得了CRDE内外流场结构特征和旋转爆轰波相关参数的变化特... 详细信息

为研究连续旋转爆轰发动机(CRDE)内外流场的变化特性,采用氢气-空气单步有限速率化学反应模型,对内径为40 mm、外径为60 mm、长度为50 mm的连续旋转爆轰发动机进行三维数值模拟,获得了CRDE内外流场结构特征和旋转爆轰波相关参数的变化特性,分析了不同进气总压条件对流场结构和发动机性能的影响。结果表明:爆轰产物在燃烧室出口附近膨胀加速,压力和温度大幅降低,在流场下游产生激波使压力回升,且随进气总压的升高,激波距燃烧室出口距离增加;出口附近羽流中心形成低压高温区域,中心平面上的平均压力低于环境压力,给发动机推力带来了副作用;羽流外围的空气受出口处斜激波的扰动,压力呈现出周期性变化;发动机推力随进气总压的升高而呈线性增加,进气总压为0.55MPa时,发动机推力达到了1160 N。计算仿真结果对掌握连续旋转爆轰发动机外流场特性具有一定的参考价值。

关键词：连续旋转爆轰发动机流场结构激波数值模拟外流场