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基于涡方法生成大涡模拟进口条件的数值计算

北京航空航天大学学报 2015年第4期41卷 701-706页

作者：谢宝林邵亮北京航空航天大学中法工程师学院北京100191 法国里昂流体与声学实验室里昂69130

探索改进涡方法来生成大涡模拟的非定常进口条件.改进方法中,为了避免局部漩涡数量过多或者过少,采用密度分布方式放置漩涡场.并用Langevin方程控制漩涡运动,模拟实验方法中的蜂窝器,使改进后的涡方法生成的脉动速度场更加符合湍流的特... 详细信息

探索改进涡方法来生成大涡模拟的非定常进口条件.改进方法中,为了避免局部漩涡数量过多或者过少,采用密度分布方式放置漩涡场.并用Langevin方程控制漩涡运动,模拟实验方法中的蜂窝器,使改进后的涡方法生成的脉动速度场更加符合湍流的特征.在已知雷诺平均的流场结果下,利用涡方法产生漩涡场,进而生成能满足大涡模拟所需要的非定常进口流场.为了检验改进后的涡方法在生成脉动速度过程中的效果,在槽道中进行了对比数值试验,并借助于直接数值模拟数据做对比,对比分析槽道进出口的平均速度、涡量以及雷诺应力统计,证明改进后的涡方法在生成大涡模拟进口条件下是非常有效的.

关键词：涡方法槽道湍流大涡模拟雷诺平均

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流体机械非定常流动的涡方法数值模拟

水力发电学报 2011年第5期30卷 178-185页

作者：祝宝山王旭鹤龟本乔司曹树良清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084 日本横滨国立大学工学研究院

本文描述了一种建立在拉格朗日框架下涡方法的具体算法,主要包括:涡量边界条件的给定,涡量输送方程中拉伸项及粘性扩散项的数值处理,以及根据流场中离散涡元的分布计算流场压力的积分方法。利用该方法对有代表性的流体机械非定常流动现... 详细信息

本文描述了一种建立在拉格朗日框架下涡方法的具体算法,主要包括:涡量边界条件的给定,涡量输送方程中拉伸项及粘性扩散项的数值处理,以及根据流场中离散涡元的分布计算流场压力的积分方法。利用该方法对有代表性的流体机械非定常流动现象进行了数值模拟,结果表明基于涡方法基础上的数值模拟法是非常适合于数值模拟流体机械非定常流动。

关键词：流体机械涡方法非定常流动涡运动

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快速涡方法中涡片扩散的新算法（英文）

船舶力学 2019年第6期23卷 684-695页

作者：顾信忠李舜酩南京航空航天大学能源与动力学院南京210016 南京航空航天大学金城学院车辆系南京211156

在Ploumhans粘性涡方法的基础上,文章研究了一种用于三维非定常流场计算的快速涡方法。同时根据壁面无滑移边界条件,提出了一种新的涡片扩散方法。通过将涡量分配给流场内的涡粒子,模拟了物面产生的涡量扩散到流体中的过程。为了降低计... 详细信息

在Ploumhans粘性涡方法的基础上,文章研究了一种用于三维非定常流场计算的快速涡方法。同时根据壁面无滑移边界条件,提出了一种新的涡片扩散方法。通过将涡量分配给流场内的涡粒子,模拟了物面产生的涡量扩散到流体中的过程。为了降低计算量并保证较高的计算精度,采用了自适应快速多极方法进行速度及速度梯度的计算。该方法应用于球突然启动瞬态流动数值模拟,通过与实验数据及其他数值计算结果进行比较,验证了方法的可行性。

关键词：涡方法涡片扩散自适应快速多极方法紊流

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三维涡方法模拟蒸发性喷雾

工程热物理学报 2016年第6期37卷 1225-1229页

作者：王锐陈斌西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室西安710049

本文发展了考虑可压缩效应的双向耦合三维涡方法,将涡方法拓展至蒸发性喷雾的模拟。离散相液滴的运动采用拉格朗日方法跟踪,采用考虑了吹风效应和对流效应的N-G-R-M模型计算其传热传质。针对文献中的丙酮喷雾实验开展数值模拟,获得喷雾... 详细信息

本文发展了考虑可压缩效应的双向耦合三维涡方法,将涡方法拓展至蒸发性喷雾的模拟。离散相液滴的运动采用拉格朗日方法跟踪,采用考虑了吹风效应和对流效应的N-G-R-M模型计算其传热传质。针对文献中的丙酮喷雾实验开展数值模拟,获得喷雾涡量场发展过程及涡量分布规律,并与实验数据进行对比,液滴直径的空间分布与实验结果吻合良好,本文模型可预测出喷雾液滴的平均寿命。

关键词：涡方法喷雾液滴蒸发

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用涡方法数值模拟运动物体非定常流场

工程热物理学报 2011年第3期32卷 407-410页

作者：杨兵贾少红徐建中中国科学院工程热物理研究所北京100190 中国科学院风能利用重点实验室北京100190 中国科学院研究生院北京100049

采用涡方法对静止圆柱绕流、简谐振动圆柱、静止NACA0012翼型绕流和运动扑翼的非定常流场进行了数值模拟和数值验证,对比验证结果较好。控制方程采用二维不可压缩N-S方程,根据算子分裂法,对流和扩散分别采用不同的时间步长。涡方法基于L... 详细信息

采用涡方法对静止圆柱绕流、简谐振动圆柱、静止NACA0012翼型绕流和运动扑翼的非定常流场进行了数值模拟和数值验证,对比验证结果较好。控制方程采用二维不可压缩N-S方程,根据算子分裂法,对流和扩散分别采用不同的时间步长。涡方法基于Lagrange坐标系的特点使其方便模拟运动物体的非定常流场。本文的工作为今后的翼型动态失速、运动翼型的塔影干涉效应、运动翼型的气动噪声研究等打下基础。

关键词：涡方法运动物体非定常流场

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薄翼非定常气动力的涡方法计算

工程热物理学报 2014年第7期35卷 1300-1303页

作者：陈进格刘鹏寅竺晓程杜朝辉上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

采用基于势流理论的涡方法,计算小扰动流场下薄翼的非定常气动特性。在中弧线和尾迹上布置涡量,建立两个控制方程和两个边界条件,数值求解薄翼的涡量分布并计算非定常气动力。将该方法用于二维平板绕流问题,计算了阶跃攻角和阵风两种工... 详细信息

采用基于势流理论的涡方法,计算小扰动流场下薄翼的非定常气动特性。在中弧线和尾迹上布置涡量,建立两个控制方程和两个边界条件,数值求解薄翼的涡量分布并计算非定常气动力。将该方法用于二维平板绕流问题,计算了阶跃攻角和阵风两种工况,获得平板的涡量分布和非定常升力系数,结果与解析解Wagner函数和K(u|¨)ssner函数对比,证明了涡方法的准确性;最后采用ARMA降阶模型对涡方法的结果进行系统辨识,证明了ARMA降阶模型的有效性。以上研究将用于预测风力机非定常气动性能和气动弹性的分析。

关键词：薄翼非定常涡方法 ARMA

快速涡方法中自适应树算法与涡量插值方法的研究

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水动力学研究与进展（A辑） 2010年第2期25卷 199-205页

作者：苏甲朱德祥刘晓东中国船舶科学研究中心上海200011 上海市计算技术研究所上海200040

快速涡方法计算过程中占用过多内存资源,网格重置时用的插值方法具有一定的缺陷。该文通过预先判断自适应树节点数量等方式,生成新的自适应树构造方法;通过利用面积权重和距离相结合的方式重新构造了涡量插值方法。计算结果表明,改进的... 详细信息

快速涡方法计算过程中占用过多内存资源,网格重置时用的插值方法具有一定的缺陷。该文通过预先判断自适应树节点数量等方式,生成新的自适应树构造方法;通过利用面积权重和距离相结合的方式重新构造了涡量插值方法。计算结果表明,改进的涡方法得到的计算结果更加精确,同时大大节省了计算所需的内存空间。

关键词：涡方法计算消耗突然启动圆柱绕流自适应算法插值方法

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二维涡方法的改进

计算物理 1995年第3期12卷 369-374页

作者：童秉纲马晖扬尹协远中国科技大学研究生院

研究二维涡方法在数值模拟非定常分离流的实时历程中，提高计算精度和解决长时间历程计算的问题。

关键词：计算流体力学涡方法涡运动

分区Lagrangian涡方法及瞬时起动圆柱初期流动的模拟

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力学学报 1992年第3期24卷 259-264页

作者：孙茂刘晶昌吴礼义北京航空航天大学北京100083

本文提出一种分区Lagrangian涡方法:将附着流动和分离流动分开处理,在附着区解边界层方层,只在分离区用涡方法解N-S方程。由于将尺度不同的区域分开了,求解分离区流动的涡方法中,每一时间步上物面引出的涡数在较小程度上依赖于Re数。这... 详细信息

本文提出一种分区Lagrangian涡方法:将附着流动和分离流动分开处理,在附着区解边界层方层,只在分离区用涡方法解N-S方程。由于将尺度不同的区域分开了,求解分离区流动的涡方法中,每一时间步上物面引出的涡数在较小程度上依赖于Re数。这样,求解高Re数流动时,流场内的涡数,因而计算机内存和时间得以大大减小。用该方法计算了瞬时起动圆柱的初期流动,与实验结果比较相符很好。

关键词：涡方法分区处理分离流