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RNG k-ε模型数值模拟油雾燃烧流场

航空动力学报 2005年第5期20卷 807-812页

作者：郭尚群赵坚行南京航空航天大学能源与动力学院江苏南京210016

采用RNG(R enorm alization G roup)k-ε紊流模型对某环形燃烧室火焰筒内三维两相燃烧流场进行数值模拟。运用偏微分方程法和区域法生成贴体网格,EBU-A rrhen ius紊流燃烧模型估算化学反应速率,六通量热辐射模型估算辐射通量。在非交错... 详细信息

采用RNG(R enorm alization G roup)k-ε紊流模型对某环形燃烧室火焰筒内三维两相燃烧流场进行数值模拟。运用偏微分方程法和区域法生成贴体网格,EBU-A rrhen ius紊流燃烧模型估算化学反应速率,六通量热辐射模型估算辐射通量。在非交错网格下求解气相采用S IM PLE算法,液相采用颗粒轨道模型和PS IC算法。近壁区处理分别采用两层和三层壁面函数。计算数据与试验值比较表明,采用三层壁面函数的RNG k-ε模型更适用于模拟三维两相燃烧流场。

关键词：航空、航天推进系统 RNG k-ε模型三维两相燃烧数值模拟贴体网格三层壁面函数

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基于校准k-ε模型的复杂地形流动数值模拟

工程热物理学报 2021年第2期42卷 377-385页

作者：刘文王晓东闫姝史绍平华北电力大学“电站能量传递转化与系统”教育部重点实验室北京102206 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司北京102209

准确计算风电场的内部流动对风电场的微观选址至关重要。求解雷诺平均NS方程(RANS)的模拟是当前模拟风电场内部流动的主要手段。湍流模型对模拟结果的准确性有很大影响。选取在工程中广泛应用的标准k-ε湍流模型进行研究。首先以平板地... 详细信息

准确计算风电场的内部流动对风电场的微观选址至关重要。求解雷诺平均NS方程(RANS)的模拟是当前模拟风电场内部流动的主要手段。湍流模型对模拟结果的准确性有很大影响。选取在工程中广泛应用的标准k-ε湍流模型进行研究。首先以平板地形为计算模型,探究入口边界条件、壁面方程、模型可调参数和对模拟流向均匀大气边界层的影响,获得平板地形下最优的模型可调参数设置。然后以三维山丘地形为计算模型,研究入口边界条件和源项对存在分离流动时复杂地形下的绕流模拟的影响。将得到的最优结果同实验结果对比,验证模拟方法的可行性,并给出添加源项的指导方法。

关键词：复杂地形 CFD模拟 k-ε模型模型参数源项

基于k-ε模型的实际地形风场CFD模拟研究

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太阳能学报 2016年第4期37卷 1037-1042页

作者：王远陆志良郭同庆南京航空航天大学航空宇航学院南京210016 广东省水利电力规划勘测设计研究院广州510635

针对风场的数值模拟,采用标准k-ε湍流模型并修正其模型常数,改进入口边界条件的设置,并自定义基于粗糙度长度的z_0类型壁面函数,保证近地面网格的高分辨率。首先以平板地形为计算模型探索和验证以上方法,然后以实际地形Askervein小山... 详细信息

针对风场的数值模拟,采用标准k-ε湍流模型并修正其模型常数,改进入口边界条件的设置,并自定义基于粗糙度长度的z_0类型壁面函数,保证近地面网格的高分辨率。首先以平板地形为计算模型探索和验证以上方法,然后以实际地形Askervein小山为算例进一步验证其应用到工程领域的可行性,即可作为非线性求解器运用在风电场设计的定向计算中。

关键词：风场 CFD k-ε模型粗糙度长度实际地形

基于标准k-ε模型与CFD的浮子流量传感器的研究

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仪器仪表学报 2004年第6期25卷 729-733页

作者：徐英张涛姜楠天津大学电气与自动化工程学院天津300072 天津大学机械工程学院天津300072

依据湍流模式理论中的标准 k- ε模型及 CFD(计算流体力学 )实现了对浮子流量传感器三维湍流流场的数值研究 ,利用物理概念清晰的“有限体积法”作为数值解法 ,并采用以压力为基本求解变量的 SIMPL E算法求解离散控制方程 ;提出“浮子... 详细信息

依据湍流模式理论中的标准 k- ε模型及 CFD(计算流体力学 )实现了对浮子流量传感器三维湍流流场的数值研究 ,利用物理概念清晰的“有限体积法”作为数值解法 ,并采用以压力为基本求解变量的 SIMPL E算法求解离散控制方程 ;提出“浮子受力平衡度误差分析法”控制计算精度 ,通过对传感器速度场、压力场的三维研究 ,获得传感器流场的关键信息 ,即浮子受力大小以及传感器流量值。数值计算结果 ,即针对 30 0 k水 ,粘度为 1.0 0 3× 10 - 3Pa· s流场的计算结论得到了物理实验验证。

关键词： k-ε模型湍流模式解离数值解法求解控制方程受力平衡物理概念浮子物理实验

基于标准k-ε紊流模型的泵站进水管路水力特性研究

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灌溉排水学报 2021年第5期40卷 106-113页

作者：高传昌高余鑫孙龙月华北水利水电大学郑州450045 江苏大学江苏镇江212013

【目的】针对黄河下游某提水灌溉泵站进水管路布设不合理引起的水泵进口水流流态恶化、水泵叶片断裂、水泵机组振动及超载运行等问题,对泵站进水管路进行技术改造。【方法】运用三维不可压缩流体的N-S方程和标准k-ε模型对改造前后的进... 详细信息

【目的】针对黄河下游某提水灌溉泵站进水管路布设不合理引起的水泵进口水流流态恶化、水泵叶片断裂、水泵机组振动及超载运行等问题,对泵站进水管路进行技术改造。【方法】运用三维不可压缩流体的N-S方程和标准k-ε模型对改造前后的进水管路的水力特性进行了数值模拟,分析了5种流量下进水管路不同断面的流速分布和流线分布、出口(水泵进口)断面的流速分布均匀度、管路水力损失、管路涡量分布及涡量值。【结果】改造后的进水管路水力损失平均降低78.96%,最大正、负涡量值平均降低83%~84%;进水管路的水流流态和涡量分布趋于均匀,进水管路水流平稳,平均流速为1.57~1.93 m/s,满足规范要求;进水管路出口断面的流速分布均匀度平均提高4.48%,有效地改善了水泵进水条件。【结论】改造后的泵站进水管路水力特性得到改善,每台机组有功功率降低35 kW,节能效果明显,可为类似改造工程提供参考。

关键词：进水管路数值模拟水力特性 k-ε模型

应用Lk k-ε模型的气承式充气膜结构风荷载和风环境研究

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建筑结构 2018年第S2期48卷 1012-1017页

作者：冉无忌姜国义王峰汕头大学土木与环境工程系汕头515063 广东省高等学校结构与风洞重点实验室汕头515063 长安大学公路学院西安710064

首先以6m立方体建筑绕流为例,对计算风工程中常用的RANS模型进行了评估,得出Lk k-ε模型在同时预测风压和流场方面具有较好的效果。之后应用Lk k-ε模型对不同矢跨比的三个典型气承式充气膜结构在不同风向角下的风荷载和周围风环境进行... 详细信息

首先以6m立方体建筑绕流为例,对计算风工程中常用的RANS模型进行了评估,得出Lk k-ε模型在同时预测风压和流场方面具有较好的效果。之后应用Lk k-ε模型对不同矢跨比的三个典型气承式充气膜结构在不同风向角下的风荷载和周围风环境进行了研究。计算结果显示随着风向角的增加,气膜顶部的极大负压区域和极大负压值都明显增大,在来流为90°时(风向与气膜长边垂直)达到最大,且在该风向角下,随着气膜矢跨比的增加,顶部负压也明显增大。综合来看,气膜结构的抗风设计以极大负压为主,极大负压区域主要出现在气膜的顶部和四个拐角位置。以风速比为指标对气膜周围风环境的研究表明,在气膜的拐角附近和下游某些区域都出现了明显的来流加速现象。

关键词： Lk k-ε模型气承式充气膜结构风荷载风环境

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k-ε模型中紊动扩散系数的修改及验证

河海大学学报（自然科学版） 1992年第1期20卷 65-71页

作者：赵振祥张书农常州市环境保护研究所河海大学环境水利研究所

本文用环境水力学方法推求污染带内的紊动扩散系数,代替标准k-ε紊流模型中的紊动扩散系数Γ=v_t/V_t,试图克服k-ε紊流模型中紊动扩散系数假定为各向同性的缺陷。用两种方法确定的紊动扩散系数分别代入扩散方程进行数值模拟,并与实测... 详细信息

本文用环境水力学方法推求污染带内的紊动扩散系数,代替标准k-ε紊流模型中的紊动扩散系数Γ=v_t/V_t,试图克服k-ε紊流模型中紊动扩散系数假定为各向同性的缺陷。用两种方法确定的紊动扩散系数分别代入扩散方程进行数值模拟,并与实测资料进行了比较。结果表明,环境水力学方法所确定的紊动扩散系数更符合实测资料。

关键词：紊流模型紊动扩散系数岸边排放 k-ε模型数值模拟

基于RNG k-ε模型的聚结器油相体积浓度场数值模拟

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大庆石油学院学报 2007年第4期31卷 51-53页

作者：赵文欣郭亚轩董传占张志永大庆石油学院机械科学与工程学院黑龙江大庆163318 大庆石油管理局物探研究所黑龙江大庆163357 大庆油田技术培训中心黑龙江大庆163254 大庆石油管理局钻井二公司黑龙江大庆163413

为优化聚结器结构,应用计算流体力学(CFD)方法,选用RNG k-ε模型,以SIMPLE算法为基础,对旋流式和蛇形管式聚结器在湍流状态下的流体流动场进行数值模拟,得出2种结构聚结器的油相体积浓度分布云图.数值模拟结果表明,蛇形管式聚结器对油... 详细信息

为优化聚结器结构,应用计算流体力学(CFD)方法,选用RNG k-ε模型,以SIMPLE算法为基础,对旋流式和蛇形管式聚结器在湍流状态下的流体流动场进行数值模拟,得出2种结构聚结器的油相体积浓度分布云图.数值模拟结果表明,蛇形管式聚结器对油滴的兼并和聚结效果优于旋流式聚结器.

关键词：聚结器数值模拟 RNG k-ε模型

基于校准k-ε模型的复杂地形流动数值模拟研究

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基于校准k-ε模型的复杂地形流动数值模拟研究

作者：刘文华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

在风电场的微观选址中,首先要根据风电场内的流动情况计算风资源,然后根据计算结果合理布置风电机组。复杂地形下风电场内部气流流动复杂,预测困难。计算流体力学（CFD）模拟是当前复杂地形风电场内部流动预测的主要方法。影响复杂地形... 详细信息

在风电场的微观选址中,首先要根据风电场内的流动情况计算风资源,然后根据计算结果合理布置风电机组。复杂地形下风电场内部气流流动复杂,预测困难。计算流体力学（CFD）模拟是当前复杂地形风电场内部流动预测的主要方法。影响复杂地形流动CFD模拟结果的因素有很多,包括入口边界条件的选择,地面粗糙度和壁面方程的设置,湍流模型及模型参数的选取,以及添加合适的源项等。当前已开展的复杂地形流动CFD模拟研究大多数仅研究了个别影响因素对复杂地形绕流的影响,未考虑多因素作用下对复杂地形整体模拟效果的提升。本论文中,基于标准k-ε模型,对复杂地形下流动CFD模拟方法进行研究。首先,以平板地形为例,研究了入口条件给法、地表粗糙度和湍流参数对大气边界层模拟的影响,得到平板地形下模拟充分发展的大气边界层的最佳方案。在此基础上,以典型山丘地为例,对复杂地形流动的CFD模拟方法进行改进。最后将得到的改进方法运用到真实复杂地形流动模拟中,并研究通过添加源项的方法提高数值模拟的准确度。研究结果显示近壁面第一层网格高度和边界层内网格数目对数值模拟有很大影响,需要合理设置。平板地形下采用修改后的壁面方程、合适的湍流模型参数和Richards模型入口条件可以提高模拟精度。典型山丘地型模拟的关键在于合理地预测山后的流动分离。标准k-ε湍流模型下,不同入口条件对流动分离的预测或大或小,只有加以合适的源项,才能更准确地模拟带分离流动的典型山丘地型。真实复杂地形下流动会随着地表条件而变化,同时根据实际测风数据选择合适的源项也可以提高数值模拟的精度。根据本文的研究结果,在复杂地形的微观选址中,不仅要考虑地形、盛行风向的影响,还要针对影响复杂地形流动的因素开展研究。本文得到的结论对实际复杂地形风资源计算以及风电场微观选址具有一定的指导意义。

关键词：复杂地形数值模拟湍流模型源项 k-ε模型