检索结果-南通市图书馆

基于直接数值模拟的压力容器入口射流湍流模型评价

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中山大学学报(自然科学版)(中英文) 2024年

作者：孙宇蒙李捷魏宗岚艾哲伦苗恒邓坚中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室中山大学中法核工程与核技术学院

采用基于谱元法的开源软件Nek5000对压力容器入口射流进行直接数值模拟（DNS）。压力容器模拟在环向简化为1/3的尺度，主管段雷诺数为63 700，下降段雷诺数为14 014，工质为碘化钠溶液。通过对常见物理量进行统计，构建高精度湍流数据... 详细信息

采用基于谱元法的开源软件Nek5000对压力容器入口射流进行直接数值模拟（DNS）。压力容器模拟在环向简化为1/3的尺度，主管段雷诺数为63 700，下降段雷诺数为14 014，工质为碘化钠溶液。通过对常见物理量进行统计，构建高精度湍流数据库。并采用FLUENT对常见的壁面函数和湍流模型进行适应性评价，评价标准包括速度、湍动能和湍流黏度。结果表明：在上升段Stress-ω模型适用性最好；在下降段，Standard k-ω模型适用性最优。

关键词：压力容器射流直接数值模拟湍流模型壁面函数评价

湍流模型在单／双缝引射矢量喷管中的验证分析研究

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空气动力学学报 2012年第5期30卷 668-674页

作者：张强杨永西北工业大学翼型、叶栅空气动力学国防科技重点实验室陕西西安710072

利用数值模拟方法,分别求解以SA、SSTk-ω、EASMk-ω或k-ζ湍流模型封闭的RANS方程,针对单/双缝引射的激波控制射流推力矢量喷管展开研究,在多个主喷流压比NPR(4.6,7.0,8.78,10.0)和次主流压比SPR(0.7,1.0)下,系统考察了四种不同湍流模... 详细信息

利用数值模拟方法,分别求解以SA、SSTk-ω、EASMk-ω或k-ζ湍流模型封闭的RANS方程,针对单/双缝引射的激波控制射流推力矢量喷管展开研究,在多个主喷流压比NPR(4.6,7.0,8.78,10.0)和次主流压比SPR(0.7,1.0)下,系统考察了四种不同湍流模型对射流推力矢量喷管内外流场的流场结构,性能参数及主喷管内壁面压力分布的预测能力,探讨了由激波控制产生的推力矢量随不同参数的变化规律。数值计算结果表明,四种湍流模型都能比较准确地预测出射流推力矢量喷管的性能参数和喷管流场结构,双缝引射的推力矢量效率并不一定优于单缝引射。

关键词：湍流模型 RANS 射流推力矢量分离流

街道峡谷内车辆流动对反应性污染物传播特性影响的模拟研究

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环境科学学报 2022年第8期42卷 76-87页

作者：梅梦康鑫武汉理工大学土木工程与建筑学院武汉430070 湖北省绿色智能建筑工程技术研究中心武汉430070

采用CFD(计算流体力学)数值模拟的研究方法,使用动网格技术,分析简单光化学反应下车辆流动及不同来流风速对双车道三维街道峡谷内污染物传播特性的影响.结果表明,车辆移动改变了峡谷内气流结构,以及背风侧与迎风侧活性污染物浓度分布的... 详细信息

采用CFD(计算流体力学)数值模拟的研究方法,使用动网格技术,分析简单光化学反应下车辆流动及不同来流风速对双车道三维街道峡谷内污染物传播特性的影响.结果表明,车辆移动改变了峡谷内气流结构,以及背风侧与迎风侧活性污染物浓度分布的相对大小,有利于污染物在峡谷中的传播扩散;来流风使机动车尾气向建筑背风侧汇聚,并随着风速增加而加强,对近迎风侧车道车辆尾气淹没射流的影响比近背风侧车道大.在车辆移动与来流风的综合作用下,污染物的扩散能力得到显著增强.

关键词：街道峡谷污染物传播机动车尾气光化学反应湍流模型

进气道流动中SST湍流模型参数的不确定度量化

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航空学报 2023年第S02期44卷 89-99页

作者：张恺玲李思怡段毅阎超中国运载火箭技术研究院空间物理重点实验室北京100076 北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100083

进气道作为吸气式高马赫数飞行器的关键部件之一,对于整个推进系统的性能非常重要。在工程应用中对进气道流动进行数值模拟时,RANS(Reynolds Averaged Navier-Stokes)方法仍然起着不可替代的作用。然而,该方法中常用的湍流模型,由于其... 详细信息

进气道作为吸气式高马赫数飞行器的关键部件之一,对于整个推进系统的性能非常重要。在工程应用中对进气道流动进行数值模拟时,RANS(Reynolds Averaged Navier-Stokes)方法仍然起着不可替代的作用。然而,该方法中常用的湍流模型,由于其参数存在较大的不确定性,会影响数值结果的可信度。因此,对常用的SST(Shear Stress Transport)湍流模型参数开展不确定度量化分析,定量评估模型参数不确定性对进气道流动数值模拟的影响。首先,采用SST湍流模型预测进气道起动性能的迟滞环,再分别针对进气道的起动状态和不起动状态,通过非嵌入式混沌多项式(NIPC)方法量化由参数不确定性导致的所关注物理量的不确定度,并通过敏感性分析甄别出导致该不确定度的关键参数。研究结果表明:模型参数的不确定性会导致进气道起动状态下波系结构的预测以及不起动状态下分离区的预测产生较大的不确定性,并进一步导致进气道性能参数产生10%左右的不可忽略的不确定度。通过参数敏感性分析可知,在进气道起动状态,对所关注物理量不确定度贡献较大的关键模型参数为ω方程扩散项系数σ_(ω1),在不起动状态下,关键模型参数除了σ_(ω1),还有涡黏性系数表达式中的系数a_(1)。

关键词：湍流模型进气道迟滞环不确定度量化敏感性分析

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湍流模型对数值模拟合成气射流火焰的影响

燃烧科学与技术 2015年第2期21卷 124-130页

作者：李祥晟李国强西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

采用不同的雷诺平均湍流模型数值模拟美国圣地亚国家实验室的合成气(CO、H2、N2按体积比4∶3∶3混合而成)非预混射流火焰.以实验数据为基础,分析讨论不同湍流模型对数值模拟该射流火焰的影响.结果显示,不同的湍流模型对数值模拟结果的... 详细信息

采用不同的雷诺平均湍流模型数值模拟美国圣地亚国家实验室的合成气(CO、H2、N2按体积比4∶3∶3混合而成)非预混射流火焰.以实验数据为基础,分析讨论不同湍流模型对数值模拟该射流火焰的影响.结果显示,不同的湍流模型对数值模拟结果的影响非常大,其中只有4种模型能够比较精确地模拟出该火焰.对于Standard k-ε模型,将模型常数Cε1的值由1.44改为1.60可以显著提升其计算精度,但是同样的改进对于雷诺应力模型并不完全适用.同时,虽然雷诺应力模型计算量比双方程模型大,但并没有得到更好的计算结果.综合考虑计算结果与计算量,以Standard k-ω模型的模拟效果最好.

关键词：雷诺平均湍流模型合成气射流火焰数值模拟

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CFD技术在重选领域的应用研究进展

有色金属（选矿部分） 2023年第6期 19-29页

作者：赵明珠王飞旺唐冬冬谢佩谢存黎李明曦戴惠新昆明理工大学国土资源工程学院昆明650093

重选是利用不同矿物颗粒之间密度(粒度)的差异,在运动介质中所受重力、流体动力和其他机械力的不同,从而实现按密度(粒度)分选矿粒群的工艺。计算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)技术是一门以流体力学为基础的学科,主要研... 详细信息

重选是利用不同矿物颗粒之间密度(粒度)的差异,在运动介质中所受重力、流体动力和其他机械力的不同,从而实现按密度(粒度)分选矿粒群的工艺。计算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)技术是一门以流体力学为基础的学科,主要研究应用于工程和科学中的有关数学、物理、机械等方面的问题。CFD技术是采用数值模拟和试验相结合的方法,在试验的基础上,对所建立的数学仿真模型进行修正,使得计算结果更加接近真实的物理现象。随着CFD技术的急速发展以及它对流体流场方面研究具有的独特优势,让CFD技术在重选领域中得到广泛运用,为理解重选原理、优化设备、研发新设备提供了一种重要的研究手段。针对不同设备和分选情况,应用不同的CFD模型研究矿石颗粒在分选过程中的运动规律与影响设备分选性能的各工艺参数(流场性质、操作参数、颗粒性质、设备结构参数)之间的关系,让人们对重力选别有了更深层次的理解,使重选领域的研究得到快速发展。介绍了CFD技术在重选领域的主要应用模型,重点阐述了多相流模型、湍流模型在重选研究中的基本原理及场景,并分类叙述了CFD技术在跳汰机、水力旋流器、摇床、螺旋溜槽和离心选矿机中的应用及研究现状,指出了CFD技术在重选领域的未来发展方向。

关键词：重选 CFD 多相流模型湍流模型

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考虑化学反应的大口径火炮炮口流场特性

兵工学报 2021年第8期42卷 1624-1630页

作者：王丹宇南风强廖昕肖忠良堵平王彬彬南京理工大学化工学院江苏南京210094

大口径火炮由于其装药元件复杂,装药量较大,发射过程中产生炮口冲击波及炮口焰的问题较为严重,容易对人员或设备造成损伤。为研究炮口焰的生成等炮口流场特性,以某155 mm口径火炮为模拟仿真对象,针对射击过程中高速、高压、高温且与外... 详细信息

大口径火炮由于其装药元件复杂,装药量较大,发射过程中产生炮口冲击波及炮口焰的问题较为严重,容易对人员或设备造成损伤。为研究炮口焰的生成等炮口流场特性,以某155 mm口径火炮为模拟仿真对象,针对射击过程中高速、高压、高温且与外界环境发生复杂的化学反应等特点,建立化学反应模型。同时,又考虑到弹丸射出过程中会与身管壁面产生微小扰动的现象,建立雷诺平均Navier-Stokes方程、k-ε湍流模型。根据所建立的炮口流场模型模拟在不考虑初始流场的条件下弹丸出炮口后炮口流场的形成及发展过程,数值分析结果清晰地展现了马赫盘、冲击波、入射激波等复杂的波系结构以及炮口焰,尤其是二次焰的产生过程。数值计算结果与实际试验结果进行对比,发现火球的形状及大小吻合度较高,误差不超过8%,为大口径火炮射击过程中降低炮口冲击波、烟、焰等有害现象提供了理论参考。

关键词：炮口流场湍流模型化学反应模型重叠网格数值模拟

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导管螺旋桨水动力性能试验及数值研究

舰船科学技术 2024年第2期46卷 1-7页

作者：李海涛姜壮威大连理工大学船舶工程学院辽宁大连116024

为了研究导管螺旋桨的推力、扭矩和敞水效率等主要水动力参数和进速系数之间的关系,本文采用物理模型试验和计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)技术相结合的方式分析导管对螺旋桨水动力特性的影响。首先在本校拖曳水池开... 详细信息

为了研究导管螺旋桨的推力、扭矩和敞水效率等主要水动力参数和进速系数之间的关系,本文采用物理模型试验和计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)技术相结合的方式分析导管对螺旋桨水动力特性的影响。首先在本校拖曳水池开展导管螺旋桨模型的敞水性能试验然后使用计算流体软件STAR-CCM+对导管桨模型进行数值模拟。在模拟计算中应用多参考系法(Multi Reference Frames,MRF),分别采用不同湍流模型对导管螺旋桨的水动力性能进行计算,并与试验数据进行对比,验证了STAR-CCM+软件模拟可以对导管螺旋桨的水动力性能进行有效预报且使用SST k-ω湍流模型获得的水动力性能精度更高。研究结果表明,导管螺旋桨更适用于在低进速系数下工作的重载船舶。

关键词：导管桨敞水性能 MRF 湍流模型

两种湍流模型在高速旋转翼身组合弹箭中的对比研究

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力学学报 2017年第1期49卷 84-92页

作者：石磊杨云军周伟江中国航天空气动力技术研究院北京100074

弹箭设计、弹道计算和稳定性研究都需要准确预测旋转弹箭的马格努斯力和力矩,国内针对旋转弹箭气动特性的数值模拟工作集中在旋成体上,对带翼外形进行完全时间相关的非定常研究鲜有见到;国外虽然有对带翼外形开展研究,但以验证方法为主... 详细信息

弹箭设计、弹道计算和稳定性研究都需要准确预测旋转弹箭的马格努斯力和力矩,国内针对旋转弹箭气动特性的数值模拟工作集中在旋成体上,对带翼外形进行完全时间相关的非定常研究鲜有见到;国外虽然有对带翼外形开展研究,但以验证方法为主,对湍流模型在复杂外形弹箭旋转中的研究未曾见到.采用完全时间相关的非定常N-S方程,对带翼弹箭开展计算,对比了一方程SA(Spalart-Allmaras)湍流模型和两方程k-ωSST(shear-stress-transport)湍流模型对马格努斯效应产生的影响,并分析了旋转导致的边界层和涡非对称畸变,以及周向压力分布和剪切应力分布非对称畸变.结果表明:旋转引起的物面流场参数变化主要体现在弹体中后部,SA和SST湍流模型预测的全弹马格努斯特性与阿诺德工程发展中心(Arnold Engineering Development Center,AEDC)实验及陆军研究实验室(Army Research Laboratory,ARL)的计算结果一致性很好,对动导数而言两湍流模型计算精度相当.两湍流模型计算的弹体左侧流场参数差异比右侧大,分析认为正向旋转使左侧壁面速度方向与来流速度相反,相互阻碍使气流脉动效应更强.壁面附近湍流黏性系数SA结果大于SST结果,y=0截面物面压力SA结果小于SST结果、最大相差6%,摩阻系数SA结果大于SST结果、最大相差35%.SA对旋转产生的分离抑制作用强于SST.

关键词：湍流模型翼身组合旋转弹箭马格努斯效应数值模拟