涡粘性模型论文-王威,王军,李佳峻,梁钟

涡粘性模型论文-王威,王军,李佳峻,梁钟

导读:本文包含了涡粘性模型论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:熵分析方法,熵产率,翼型,涡粘性模型

涡粘性模型论文文献综述

王威,王军,李佳峻,梁钟[1](2018)在《基于涡粘性模型的翼型湍流流场熵产率计算》一文中研究指出利用有限体积法实现了基于非正交同位网格的SIMPLE算法。基于熵分析方法,采用涡粘性模型求解湍流熵产方程,系统研究了湍流模型对二维翼型绕流流场熵产率的影响。通过计算NACA0012翼型在来流雷诺数为2.88×106时,0°攻角~16.5°攻角范围内的翼型表面压力系数分布和升阻力特性,验证了算法及程序的正确性。结果表明,选择不同湍流模型时,翼型流场熵产的计算结果存在差异,湍流耗散是引起流场熵产的主要原因;翼型流场的熵产主要发生在翼型前缘区、壁面边界层和翼型尾流区域,流场熵产率与翼型阻力系数线性相关;当产生分离涡时,粘性耗散引起的熵产下降。(本文来源于《计算力学学报》期刊2018年03期)

李亮[2](2012)在《基于旋转湍流场的非线性涡粘性模型的研究及其应用》一文中研究指出旋转湍流场是工程领域中最为复杂的流场之一,它广泛的存在于各类流体机械中,如泵、风机、压缩机、水轮机等。由于旋转效应的存在,使得流场的结构发生了很大的变化。旋转湍流场的早期研究主要用实验的方法,随着计算流体力学(CFD)的发展,湍流流动数值模拟方法被大量采用。在常见的RANS方法中,基于Boussinesq线性涡粘性假设的两方程湍流模型在工程计算中应用很广泛,但是它在旋转系统的湍流模拟中存在两个明显的缺陷,即各向同性假设和模型坐标不变性。前者是基于Boussinesq假设的结果;后者则是由于对应变率张量的唯一依赖性。这些缺陷导致诸多后果,如不能准确预测管道中的二次流动(各向同性涡粘性系数)以及不能对旋转之类的非惯性效应做出正确反应(坐标无关性)。考虑到上述因素,本文基于Wallin&Johansson的显示代数雷诺应力湍流模型,通过引入扩展内禀平均旋转张量,建立了适合于旋转流动的非线性涡粘性模型。并通过对一旋转槽道流动进行数值计算来验证模型的可行性。模拟结果与实验的对比表明,该模型能够更精确地反映流动各向异性的特征,并分析了旋转对主流流动和湍流结构的影响。本文将所建立的非线性涡粘性模型应用于一多翼离心风机的流场计算中,基于数值模拟结果的性能预测和实验结果吻合良好,证实了所采用的计算模型和数值方法的可行性。通过对不同设计工况下叶轮流道内速度场和压力场的详细研究,本文发现在叶轮前盘附近区域,由于逆压梯度的作用和气流从轴向急剧转为径向,叶轮流道中存在二次涡流,并且低能量流体聚集在叶轮前盘附近;在蜗壳流道中,流体呈螺旋线运动形式向前推进;气流在靠近叶片前缘吸力面上产生边界层分离,在后缘上又重新附着在叶片表面上,形成闭式分离,并且前盘附近的分离流动现象比中间截面和后盘附近要明显得多;在小流量情况下,叶轮流道间更容易发生分离流动;另外,本文还对叶轮流道的流线进行了分析,详细揭示了叶轮流道中分离流动的变化过程。(本文来源于《浙江大学》期刊2012-02-15)

谭超[3](2009)在《可压缩流动中非线性涡粘性模型的研究》一文中研究指出在新一代的超声速飞行器及超声速发动机成为当前流体力学领域研究热门的背景下,数值模拟由于投资少、能提供详尽结果等优点备受重视。本文针对数值研究中的湍流模型这一重要因素进行研究。超声速流动中包含有激波与湍流、激波与边界层的相互作用和边界层分离等复杂湍流现象,在工程上广泛应用的线性涡粘性湍流模型对这类些现象的模拟结果精度较差,因而发展精度更高的湍流模型成为当前数值模拟研究的一个重要内容。非线性涡粘性模型由于具有显式特性,可以很容易耦合到当前广泛应用的线性涡粘性湍流模型。它基于把牛顿流体的湍流比拟于非牛顿流体的层流的思想,摒弃了雷诺应力张量与平均剪切应变张量之间的Boussinesq型线性涡粘性关系,换成了以平均剪切应变张量和平均旋转应变张量幂次项表示的高阶展开式。模型借鉴显式代数应力模型得到的张量基底作为其幂次项基底,再根据多个典型算例的实验和DNS结果标定各高阶展开项的展开系数。目前常见的非线性涡粘性模型按最高幂次项基底阶数可以分为二阶模型和叁阶模型。当前大部分涡粘性模型的模化都暗含了速度散度为零的假设,直接将其应用于超声速流动的研究是不合适的。本文综合考虑了超声速混合层中发展的膨胀可压缩修正,结合近年激波不稳定性方面的研究,在两种结合低雷诺数k-ε输运方程的非线性涡粘性模型(SZL二阶模型、CLS叁阶模型)基础上,发展了可以应用于可压缩流动的SZL-P以及CLS-P非线性涡粘性模型。通过超声速后台阶流动、二维槽道跨声速流动以及二维轴对称凸包结构的算例验证,新发展的模型对分析激波与湍流、激波与边界层的相互作用和边界层分离等复杂湍流现象中的关键参量如激波产生位置、回流区长度、壁面压力分布、近壁面边界层平均速度、湍流强度与雷诺应力分布等的模拟结果明显优于原非线性涡粘性模型和低雷诺数k-ε模型。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2009-05-01)

王虹,邵学军,R,A,Falconer[4](2004)在《涡粘性模型和对流项差分格式对溶质输运模拟精度影响研究》一文中研究指出紊流中的溶质输运和生化反应过程与流场的紊动结构密切相关,对溶质输运、化学反应和微生物生灭等过程进行模拟时能够达到的精度又与所采用的数学模型和差分格式有关。高精度的数值模拟计算方法能够给出不同设计方案下流场内溶质的掺混、输运过程和微生物消长的大量细节,可以快捷、准确地对设计方案的运行效率作出合理评判。数值模拟中的不同处理方法,如采用不同的紊流模型、输运方程差分格式等,对输运和反应过程的模拟精度都产生影响。本文采用不同的涡粘性模型和对流项差分格式的组合计算了输运过程结果,并与实测资料进行对比,分析了不同模型组合对溶质输运过程模拟结果精度的影响,以此为依据提出了计算精度较高的模拟方法。(本文来源于《水动力学研究与进展(A辑)》期刊2004年01期)

吕盘明[5](1993)在《能加入湍流结构的方向性特征的边界条件的K-ε涡粘性模型》一文中研究指出一、前言 当今使用最广的二方程的各向同性的涡粘性湍流模型K-εEVM的致命弱点是不能加入有关湍流结构的方向性特征的边界约束条件,因而不能通用于诸多实际上是非各向同性湍流场的预测。本文将提出一个新的线性非各向同性的涡粘性模型K-εLAEVM,它能通过在边界上给定有关湍流结构方向特征的约束条件使算出的应力张量的主轴坐标(本文来源于《工程热物理学报》期刊1993年04期)

涡粘性模型论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

旋转湍流场是工程领域中最为复杂的流场之一,它广泛的存在于各类流体机械中,如泵、风机、压缩机、水轮机等。由于旋转效应的存在,使得流场的结构发生了很大的变化。旋转湍流场的早期研究主要用实验的方法,随着计算流体力学(CFD)的发展,湍流流动数值模拟方法被大量采用。在常见的RANS方法中,基于Boussinesq线性涡粘性假设的两方程湍流模型在工程计算中应用很广泛,但是它在旋转系统的湍流模拟中存在两个明显的缺陷,即各向同性假设和模型坐标不变性。前者是基于Boussinesq假设的结果;后者则是由于对应变率张量的唯一依赖性。这些缺陷导致诸多后果,如不能准确预测管道中的二次流动(各向同性涡粘性系数)以及不能对旋转之类的非惯性效应做出正确反应(坐标无关性)。考虑到上述因素,本文基于Wallin&Johansson的显示代数雷诺应力湍流模型,通过引入扩展内禀平均旋转张量,建立了适合于旋转流动的非线性涡粘性模型。并通过对一旋转槽道流动进行数值计算来验证模型的可行性。模拟结果与实验的对比表明,该模型能够更精确地反映流动各向异性的特征,并分析了旋转对主流流动和湍流结构的影响。本文将所建立的非线性涡粘性模型应用于一多翼离心风机的流场计算中,基于数值模拟结果的性能预测和实验结果吻合良好,证实了所采用的计算模型和数值方法的可行性。通过对不同设计工况下叶轮流道内速度场和压力场的详细研究,本文发现在叶轮前盘附近区域,由于逆压梯度的作用和气流从轴向急剧转为径向,叶轮流道中存在二次涡流,并且低能量流体聚集在叶轮前盘附近;在蜗壳流道中,流体呈螺旋线运动形式向前推进;气流在靠近叶片前缘吸力面上产生边界层分离,在后缘上又重新附着在叶片表面上,形成闭式分离,并且前盘附近的分离流动现象比中间截面和后盘附近要明显得多;在小流量情况下,叶轮流道间更容易发生分离流动;另外,本文还对叶轮流道的流线进行了分析,详细揭示了叶轮流道中分离流动的变化过程。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

涡粘性模型论文参考文献

[1].王威,王军,李佳峻,梁钟.基于涡粘性模型的翼型湍流流场熵产率计算[J].计算力学学报.2018

[2].李亮.基于旋转湍流场的非线性涡粘性模型的研究及其应用[D].浙江大学.2012

[3].谭超.可压缩流动中非线性涡粘性模型的研究[D].中国科学技术大学.2009

[4].王虹,邵学军,R,A,Falconer.涡粘性模型和对流项差分格式对溶质输运模拟精度影响研究[J].水动力学研究与进展(A辑).2004

[5].吕盘明.能加入湍流结构的方向性特征的边界条件的K-ε涡粘性模型[J].工程热物理学报.1993

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