非定常湍流论文-张涛,吕宏强,秦望龙,陈正武

非定常湍流论文-张涛,吕宏强,秦望龙,陈正武

导读:本文包含了非定常湍流论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:间断有限元方法,弯曲网格,S-A模型,旋转坐标系

非定常湍流论文文献综述

张涛,吕宏强,秦望龙,陈正武[1](2019)在《基于旋转坐标系的高阶间断有限元方法非定常湍流数值模拟》一文中研究指出基于高阶间断有限元方法(Discontinuous Galerkin method,DGM),对旋转非惯性系下耦合了修正的一方程S-A模型的RANS方程进行了离散求解。为了在稀疏网格上获得更贴近真实的物面形状,使用了多层高阶弯曲网格方法对物面进行拟合。非定常时间推进采用了隐式双时间步方法,每个时间步产生的线性系统采用预处理的方法,即广义最小残差方法(Generalized minimal residual method,GMRES)来求解。计算了旋转圆柱绕流以及经典翼型振荡算例的升力和力矩迟滞曲线,与实验结果以及前人的计算结果对比验证了本文方法的正确性和有效性。(本文来源于《南京航空航天大学学报》期刊2019年04期)

余华峰,刘宏康,陈树生,阎超[2](2019)在《类X-51A飞行器非定常湍流精细模拟》一文中研究指出针对类X-51A飞行器在超声速大迎角状态下存在的大范围非定常分离流动,开展了精细化湍流数值模拟研究。计算基于高阶格式下的延迟分离涡模拟方法(DDES),来流马赫数为2.5,迎角为10°。分析了该复杂流场中存在的分离流动现象、分离流动诱导的气动特性变化规律以及压力脉动特点;其中重点研究了壁面压力脉动强度分布情况和监测点压力脉动频谱特性。分析结果表明:飞行器大迎角飞行时从侧缘诱导出明显的分离涡,并对尾部舵面产生干扰;受干扰尾舵表现出明显的非线性及非定常气动特性;分离涡的存在导致飞行器尾舵前缘等位置的壁面压力脉动显着增强,200~300Hz的低频高幅值脉动可能会导致结构破坏。(本文来源于《北京航空航天大学学报》期刊2019年03期)

杨帆,汤方平,刘超,谢荣盛[3](2014)在《大型立式蜗壳混流泵装置非定常湍流特性分析》一文中研究指出采用RNG k-ε湍流模型封闭三维N-S方程,并在转动部件与静止部件间采用瞬态冻结转子技术(TRS)建立交界面,基于ANSYS CFX对大型立式蜗壳混流泵装置内湍流场进行非定常数值计算。通过非定常数值计算,获得了蜗壳压水室内部的非定常流动及漩涡情况,通过设置若干监测点分析了各过流部件内压力场的脉动幅值和频率,获得了作用于叶轮的径向力特性,并将定常计算、非定常计算预测的泵装置性能数据与试验结果进行了对比分析。结果表明:设计工况时泵装置内的脉动幅值及叶轮所受径向力相比大流量与小流量工况时均较小,各工况时进水流道出口断面的脉动主频为叶频,进水流道"ω"后壁对称测点的脉动情况基本相同,非定常计算预测的泵装置性能相比定常计算预测结果更接近于模型试验结果,但两者差异性较小。(本文来源于《水力发电学报》期刊2014年05期)

王文全,闫妍,张立翔,郭亚昆[4](2014)在《基于全局动态Vreman模型的复杂非定常湍流的大涡模拟》一文中研究指出在湍流数值模拟方法中,大涡模拟方法可以提供丰富的大涡旋信息,已逐渐成为复杂湍流问题数值研究的重要方法。而大涡模拟中,最重要的一环是尽量准确地构建能反映流场物理本质特征的亚格子应力模型。基于该思想,将一种新型的大涡模拟亚格子应力模型-Vreman亚格子应力模型用于高雷诺数叁维后台阶流动的求解,计算结果与实验结果进行对比分析结果较吻合,验证了该模型的可靠性。这是对该模型用于无任何均匀流动方向的高雷诺数复杂湍流非定常流动的首次检验,计算结果优于基于传统的Smagorinsky涡粘性的动态亚格子模型。(本文来源于《计算力学学报》期刊2014年05期)

李小焕,张燎军,张晓莉[5](2013)在《混流式水轮机全流道非定常湍流研究》一文中研究指出水力振动是引起厂房结构振动的重要因素,而水力振动在混流式水轮机中尤为明显。由于水轮机内部流动的复杂性,单一构件内的流动并不能完整地体现整个流道的流动规律和本质,所以基于新疆某水电站厂房及CFD数值模拟技术,建立了能够模拟实际运行工况的全流道叁维有限元模型,实现了全流道非定常湍流仿真计算,研究了正常运行工况下全流道的流速及压力分布特征,提取全流道的压力脉动过程并进行频谱分析,得出主要的水力振源为水轮机叶片与导叶间的动静干扰的结论,研究方法和成果可以为相关水电站厂房结构设计提供参考。(本文来源于《中国农村水利水电》期刊2013年03期)

黄剑峰[6](2012)在《水轮机内部非定常湍流的数值模拟研究》一文中研究指出水轮机是水力发电系统中的核心部件,工作在旋转湍流下会产生非定常压力脉动、空化、泥沙磨损、流激振动等严重影响机组正常运行的问题。研究该类问题具有工程实际意义和理论学术价值。数值模拟已成为当前研究水轮机内部流场及其复杂流动机理的重要工具。本文采用现代计算流体动力学中的先进数值模拟方法,围绕困扰水轮机领域安全高效稳定运行的一些技术难题开展工作,研究内容和取得的成果如下:(1)基于叁维瞬态N-S方程,采用大涡模拟(LES)方法中的Smargorinsky-Lilly亚格子应力模型,应用模拟动静干扰效果较好的滑移网格技术,以标准k-ε湍流模型稳态计算的结果作为初始条件,对某原型混流式水轮机全流道进行了叁维瞬态湍流数值模拟。采用非结构化的混合网格和压力速度耦合的PISO算法,成功地模拟了水轮机在运行中的各种瞬态细节过程,如涡旋的卷起、增长、合并、破碎和脱落。模拟结果给出了偏工况下水轮机导水机构和转轮流道内大尺度涡结构的瞬态发展演变过程。计算结果表明大涡模拟方法能较好地模拟水轮机内水流的瞬态流动特性和瞬时涡的发展演化过程,该方法可为探索研究水力机械复杂流道湍流运动状态下涡旋的形成机理提供有价值的参考。(2)基于不可压缩流体瞬态N-S方程对混流式水轮机内部叁维非定常流进行精细模拟分析,以标准k-ε湍流模型对水轮机进行全流道定常计算的结果作为初始流场,应用较新的分离涡模拟(DES)和滑移网格技术进行了水轮机考虑两级动静干扰的非定常湍流数值模拟,得到了偏工况下活动导叶出口及转轮叶道内涡量场及速度场分布特性。模拟了大尺度涡旋结构的卷起、发展等瞬态演化过程,结果表明DES方法可以更加全面真实地模拟水轮机内部的流动情况,捕捉到水力机械中复杂流道内的叁维动态涡结构。该研究对于探讨影响水力发电机组出力摆动的水轮机涡激振动的内在机理、确保机组的安全稳定运行具有重要意义。(3)基于欧拉-欧拉方法中均匀多相流假设的混合两相流体无滑移模型,加入考虑气穴影响的Schnerr and Sauer空化模型,采用标准k-ε湍流模型和压力速度耦合的SIMPLEC算法,转动区域应用多重参考系模型(MRF),对某原型混流式水轮机全流道进行了叁维定常空化湍流数值模拟。获得了该水轮机在偏工况下转轮叶道和尾水管内空泡相的主要流动特征,分析了水轮机流道内空化发生的部位与程度。计算结果表明与单相流体模型相比该方法能有效地预测水轮机内的叁维空化湍流场,可以较好地模拟水轮机内真实的有空化发生的多相流动情况,对揭示水力机械内部包含气穴影响的气液两相流场的内在特性、优化水轮机的水力设计和改善水轮机的空化性能具有重要参考价值。(4)基于欧拉-欧拉方法中的代数滑移混合多相流模型,采用标准k-ε湍流模型和多重参考系模型(MRF),对某原型混流式水轮机全流道进行了叁维定常泥沙磨损湍流数值模拟。获得了该水轮机在偏工况下转轮叶道和尾水管内泥沙颗粒相的体积分数分布,分析了水轮机流道内泥沙磨损的特征规律。计算结果表明该方法能有效地预测水轮机内的叁维泥沙磨损固液两相湍流场,可以较好地模拟水轮机内真实的有泥沙磨损发生的多相流动情况,对揭示水力机械内部包含泥沙颗粒影响的固液两相流场的内在特性、提高水轮机的运行效率和改善水轮机的磨蚀性能具有重要参考价值。(5)基于任意拉格朗日欧拉框架下的二维时均瞬态N-S方程,应用非结构动网格技术,对某型号混流式水轮机单个活动导叶在槽道内模拟导水机构在一段直线关闭规律和两段折线关闭规律下的关闭过程,进行了动态湍流数值模拟。采用非结构化叁角形网格,标准k-ε湍流模型和压力速度耦合的PISO算法,真实地模拟了导水机构关闭的动态过程中活动导叶流道内的压力场、速度场和湍流特性的瞬态变化过程。数值计算结果表明,在两种导叶关闭规律过程中,随着活动导叶开度的减小,流场发展呈现明显的非定常特性,水流绕过活动导叶后出现强的旋涡,会对水轮机过渡过程的动态特性产生影响。该方法能有效地模拟由于活动导叶动作诱发的流场脉动。(6)基于叁维非定常不可压缩粘性流体N-S方程,用浸入边界法(IBM)处理活动导叶运动产生的动边界,大涡模拟(LES)的亚格子应力(SGS)使用动态Smagoringsky-Lilly模型,对槽道内某混流式水轮机单个活动导叶翼型、双列线性动静叶栅及导水机构双列非线性环列叶栅动态绕流场进行了瞬态湍流精细数值模拟。计算很好地捕捉了活动导叶关闭动作典型时刻压力和分离尾迹涡拓扑结构随时间的变化规律。结果表明,活动导叶的调节运动动态绕流将产生大量而复杂的瞬态流动结构,其向上在管道系统中诱发水击波动,向下影响转轮叶道中的暂态特性。本文提出的基于Smagoringsky-Lilly动态SGS模型的LES-IBM方法可有效地模拟高雷诺数下活动导叶关闭运动与叶道湍流之间的相互作用过程,揭示水轮机调节过程中活动导叶动态绕流尾迹结构产生的机制及其向下游方向的演化特性。(本文来源于《昆明理工大学》期刊2012-09-01)

冯卫民,宋立,左磊,袁波[7](2010)在《轴流泵装置叁维非定常湍流流场的数值模拟》一文中研究指出为了分析轴流泵内部流场的瞬时特性,结合非定常不可压牛顿流体的控制方程和RNGk-ε双方程湍流模型,考虑各过流部件之间的相互干涉作用,在Fluent软件中应用SIMPLEC算法和滑移网格技术,在一个完整的转动周期中对4000ZLQ53.5-6.6 JS型立式轴流泵全流道内的叁维湍流流场进行了数值模拟.给出了在叶片角为0,°设计流量工况为53.5 m3/s时叶轮进出口干涉面的压力、速度与涡量云图,直观地显示了一个转动周期内叶轮干涉面的干涉情况.对干涉面物理量云图进行对比分析,得出了轴流泵内部流场瞬时特性的数值模拟计算结果.引入动态特性预测方法,对瞬时计算结果时均化,将动态特性预测结果与泵站的现场测试数据进行对比,证明了该数值模拟方法的可行性.这表明,计算所采用的轴流泵装置非定常叁维湍流流场的数值模拟方法,是人们认识轴流泵流场流动与干涉机理的有效理论手段.(本文来源于《排灌机械工程学报》期刊2010年06期)

王新,李同春,赵兰浩[8](2010)在《大型灯泡贯流泵站全流道非定常湍流数值模拟》一文中研究指出针对大型灯泡贯流泵为泵站振动的主要水力激振源,为分析研究流激振动产生的机理,应用不可压缩的连续方程、Reynolds平均的N-S方程和RNGk-ε双方程湍流模型,模拟了大型灯泡贯流泵全流道叁维非定常湍流流动,并采用滑移网格技术模拟机组内部的动静干扰,获得了流道内的流速与压力分布规律,通过对监测点的压力脉动时程作傅里叶变换获得流道内压力脉动的频谱特性,为泵站结构振动问题研究提供依据。(本文来源于《水电能源科学》期刊2010年04期)

李金伟,于纪幸,吴玉林[9](2010)在《混流式水轮机暂态过程的叁维非定常湍流计算》一文中研究指出本文采用RNG k-ε湍流模型对混流式水轮机飞逸和甩负荷暂态过程进行了三维非定常湍流计算。为了准确模拟活动导叶与转轮间的动静干涉,两种暂态过程中转轮内的流场均采用滑移网格法(Sliding Mesh)计算,甩负荷暂态过程中活动导叶间的流场采用动网格法(Dynamic Mesh)计算。对于飞逸暂态过程,计算与模型试验比较了当机组达到飞逸状态时的单位流量和单位转速,两者相对误差均在土5%之内,吻合良好;对于甩负荷暂态过程,计算与原型试验比较了转速和尾水锥管上游测点压力脉动的特征参数,两者相对误差均在±6%之内。综上所述,充分表明数值计算可以准确地预测混流式水轮机暂态过程中各参数随时间的变化情况。(本文来源于《第二届中国科学院博士后学术年会暨高新技术前沿与发展学术会议程序册》期刊2010-03-25)

王福军,张玲,黎耀军,张志民[10](2009)在《轴流式水泵非定常湍流数值模拟的若干关键问题》一文中研究指出为准确捕捉轴流式水泵不稳定流场特征,采用雷诺时均法和大涡模拟方法对轴流泵非定常湍流进行了数值模拟,并就相关问题进行了深入研究。研究发现,与其他湍流分析方法相比较,大涡模拟方法在轴流泵非定常流场分析中具有更高的计算精度;同时将轴流泵进水流道与泵段一起进行流场计算后,发现叶轮进口的流动是极不均匀的,靠近弯肘形流道内侧的速度明显大于其他部位,这一现象与通常假定的轴流泵进口流动是均匀的设计与分析理论有很大区别;研究还发现,为了获得轴流泵流场内不同压力脉动频率成份,脉动计算的采用样时间应不少于8个旋转周期;轴流泵内部的水压力脉动幅值在叶轮附近区域沿半径逐渐增大,而在导叶出口之后沿半径逐渐减小。(本文来源于《2009全国大型泵站更新改造研讨暨新技术、新产品交流大会论文集》期刊2009-12-01)

非定常湍流论文开题报告

(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:

针对类X-51A飞行器在超声速大迎角状态下存在的大范围非定常分离流动,开展了精细化湍流数值模拟研究。计算基于高阶格式下的延迟分离涡模拟方法(DDES),来流马赫数为2.5,迎角为10°。分析了该复杂流场中存在的分离流动现象、分离流动诱导的气动特性变化规律以及压力脉动特点;其中重点研究了壁面压力脉动强度分布情况和监测点压力脉动频谱特性。分析结果表明:飞行器大迎角飞行时从侧缘诱导出明显的分离涡,并对尾部舵面产生干扰;受干扰尾舵表现出明显的非线性及非定常气动特性;分离涡的存在导致飞行器尾舵前缘等位置的壁面压力脉动显着增强,200~300Hz的低频高幅值脉动可能会导致结构破坏。

(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。

非定常湍流论文参考文献

[1].张涛,吕宏强,秦望龙,陈正武.基于旋转坐标系的高阶间断有限元方法非定常湍流数值模拟[J].南京航空航天大学学报.2019

[2].余华峰,刘宏康,陈树生,阎超.类X-51A飞行器非定常湍流精细模拟[J].北京航空航天大学学报.2019

[3].杨帆,汤方平,刘超,谢荣盛.大型立式蜗壳混流泵装置非定常湍流特性分析[J].水力发电学报.2014

[4].王文全,闫妍,张立翔,郭亚昆.基于全局动态Vreman模型的复杂非定常湍流的大涡模拟[J].计算力学学报.2014

[5].李小焕,张燎军,张晓莉.混流式水轮机全流道非定常湍流研究[J].中国农村水利水电.2013

[6].黄剑峰.水轮机内部非定常湍流的数值模拟研究[D].昆明理工大学.2012

[7].冯卫民,宋立,左磊,袁波.轴流泵装置叁维非定常湍流流场的数值模拟[J].排灌机械工程学报.2010

[8].王新,李同春,赵兰浩.大型灯泡贯流泵站全流道非定常湍流数值模拟[J].水电能源科学.2010

[9].李金伟,于纪幸,吴玉林.混流式水轮机暂态过程的叁维非定常湍流计算[C].第二届中国科学院博士后学术年会暨高新技术前沿与发展学术会议程序册.2010

[10].王福军,张玲,黎耀军,张志民.轴流式水泵非定常湍流数值模拟的若干关键问题[C].2009全国大型泵站更新改造研讨暨新技术、新产品交流大会论文集.2009

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