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CFD方法在流体机械设计中的应用 被引量:52
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作者 赵兴艳 苏莫明 +1 位作者 张楚华 《流体机械》 CSCD 北大核心 2000年第3期22-25,共4页
为了计算低速到超音速的无粘和粘性流动 ,综合CFD方法当前的研究成果 ,编制了CFD通用程序并且应用于流体机械的分析与设计。几个实例表明 ,该程序是有效的 。
关键词 CFD方法 流体机构 设计 计算流体动力学
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离心叶轮内三维湍流流场的数值计算与实验比较 被引量:14
2
作者 刘正先 曹淑珍 +3 位作者 谷传纲 王玉明 刘艳梅 《流体机械》 CSCD 北大核心 2000年第4期9-12,共4页
采用高阶各向异性k -ε模型 (MAKE)和标准k -ε模型 (SKE)对实验离心叶轮内设计工况下的三维湍流流场进行了数值计算 ,并与采用LDV测量系统测得的实验结果进行了比较 ,结果表明 :两种模型均能模拟出设计工况下离心叶轮内气流的流动变化... 采用高阶各向异性k -ε模型 (MAKE)和标准k -ε模型 (SKE)对实验离心叶轮内设计工况下的三维湍流流场进行了数值计算 ,并与采用LDV测量系统测得的实验结果进行了比较 ,结果表明 :两种模型均能模拟出设计工况下离心叶轮内气流的流动变化及二次流动现象 ,但由于SAKE模型考虑了旋转和曲率在流动过程中的影响 ,故在气流的分布趋势 ,流动方向的变化等方面 。 展开更多
关键词 离心叶轮 数值模拟 三维湍流流场
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NS方程的非结构化网格方法及其差分格式 被引量:12
3
作者 张楚华 谷传纲 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第9期58-61,共4页
采用同位非结构化网格上的有限体积法,对NavierStokes 方程的SIMPLE 算法及差分格式进行了研究.提出了适用于非结构化网格的不用求解单元顶点变量值的二阶混合差分格式.该格式的优点在于:1) 减少了计算工作... 采用同位非结构化网格上的有限体积法,对NavierStokes 方程的SIMPLE 算法及差分格式进行了研究.提出了适用于非结构化网格的不用求解单元顶点变量值的二阶混合差分格式.该格式的优点在于:1) 减少了计算工作量;2) 避免了普通混合差分格式因使用简单的一阶迎风差分格式所引起的网格界面方向相关性的问题.最后,采用三角形网格,利用提出的方法及差分格式,对方腔内的驱动层流及绕翼型湍流进行了数值计算。 展开更多
关键词 非结构化网格 差分格式 有限体积法 N-S方程
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高压离心压缩机轴向推力计算 被引量:18
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作者 闻苏平 朱报桢 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第11期63-67,共5页
详细分析了离心压缩机轴向力的组成,建立了离心叶轮外侧间隙内泄漏气体流动的计算模型,采用了低Re数kε模型,用SIMPLEC方法求解控制方程.对1台离心压缩机的轴向力进行了计算,结果令人满意.
关键词 离心压缩机 轴向力 间隙 数值计算 高压
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离心叶轮内三维湍流流场的实验研究 被引量:9
5
作者 刘正先 曹淑珍 +2 位作者 谷传纲 范春辉 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期558-562,共5页
利用多普勒激光测速仪对闭式后弯离心叶轮内三维湍流流场进行了实验研究。叶轮在带有无叶扩压器的通风机内运行。对整个流道内各流面的测点进行了详细的数据采集和统计.由得到的测量结果,分析了叶轮内回转面、径向面上主流速度的分布... 利用多普勒激光测速仪对闭式后弯离心叶轮内三维湍流流场进行了实验研究。叶轮在带有无叶扩压器的通风机内运行。对整个流道内各流面的测点进行了详细的数据采集和统计.由得到的测量结果,分析了叶轮内回转面、径向面上主流速度的分布及发展趋势,气流角由叶轮进口向出口、由压力侧向吸力侧的变化规律、以及叶轮出口处二次旋涡流动等流动特性。 展开更多
关键词 离心叶轮 激光测量 主流速度 湍流流场
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旋转离心叶轮内湍流的非结构化网格数值计算 被引量:6
6
作者 张楚华 刘正先 +1 位作者 谷传纲 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第5期556-559,共4页
给出了同位非结构化网格数值求解旋转离心叶轮内湍流流场的SIMPLE算法。网格划分采用改进的阵面推进法。控制方程采用通用的对流扩散方程并利用有限控制容积法离散。湍流模型采用标准的k-ε模型。形成的代数方程组用带有预条件... 给出了同位非结构化网格数值求解旋转离心叶轮内湍流流场的SIMPLE算法。网格划分采用改进的阵面推进法。控制方程采用通用的对流扩散方程并利用有限控制容积法离散。湍流模型采用标准的k-ε模型。形成的代数方程组用带有预条件器的共轭梯度平方法(CGS)求解。最后利用所给出的算法对一实验用的旋转离心叶轮进行计算。计算结果和实验数据基本相符,说明该算法合理,编程正确,可作为流场预测的理论工具。 展开更多
关键词 计算流体动力学 非结构化网络 离心叶轮 湍流
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利用非结构化网格方法对翼型绕流的数值研究 被引量:6
7
作者 张楚华 谷传纲 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期35-40,共6页
利用同位非结构化网格上的压力加权修正算法 ,对翼型湍流绕流进行了数值分析。详细地给出了一孤立翼型在不同攻角下的分离流结构及翼型表面压力分布 ,为了显示非结构化网格方法在求解多连通流动区域的优越性 ,对双翼型绕流进行了数值计... 利用同位非结构化网格上的压力加权修正算法 ,对翼型湍流绕流进行了数值分析。详细地给出了一孤立翼型在不同攻角下的分离流结构及翼型表面压力分布 ,为了显示非结构化网格方法在求解多连通流动区域的优越性 ,对双翼型绕流进行了数值计算。在数值分析中 ,对阵面推进法进行改进来生成三角形网格 ,采用有限控制体方法直接在物理空间中的非结构化网格单元上离散 Navier- Stokes方程及 k- ε方程 ,形成的代数方程组通过预条件矩阵共轭梯度平方法求解。计算结果表明 :当流动为附着流时 ,计算结果与实验值吻合程度令人相当满意 ;而在分离区内 ,计算结果与实验值存在一定的误差 ,需对分离区内的湍流模型做进一步的改进。 展开更多
关键词 非结构化网格方法 翼型 分离流动 绕流 数值计算
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带前置诱导轮离心泵的汽蚀可视化实验研究 被引量:6
8
作者 李森虎 谷传纲 《流体机械》 CSCD 北大核心 1997年第10期3-6,共4页
借助可视化实验装置对离心泵和诱导轮内部汽蚀空泡的产生和发展情况进行了观测。实验发现,随着流量的增大,离心泵内汽蚀空泡区受离心力作用会逐渐向下游移动,极易造成流道的阻塞,这将对泵的性能产生较大影响。诱导轮中的汽蚀空泡被... 借助可视化实验装置对离心泵和诱导轮内部汽蚀空泡的产生和发展情况进行了观测。实验发现,随着流量的增大,离心泵内汽蚀空泡区受离心力作用会逐渐向下游移动,极易造成流道的阻塞,这将对泵的性能产生较大影响。诱导轮中的汽蚀空泡被压控在轮缘和前缘附近,对流道内部的流动影响较小。轴流诱导轮内的汽蚀发展情况揭示了其具有较高杭汽蚀能力的机理。 展开更多
关键词 离心泵 诱导轮 汽蚀 流动显示
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离心叶轮内三维湍流流场的LDV测量 被引量:8
9
作者 刘正先 姜印平 +2 位作者 曹淑珍 林梅 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期287-291,共5页
应用激光多普勒测速仪和旋转编码器实现了对后弯闭式离心叶轮内三维湍流流场的测量。较详细地描述了设计工况下回转流面上主流速度的分布特点 ;绘出了径向流面上速度矢量分布图 ,结果表明在旋转流场中 ,流体粘性对气流方向具有不可忽视... 应用激光多普勒测速仪和旋转编码器实现了对后弯闭式离心叶轮内三维湍流流场的测量。较详细地描述了设计工况下回转流面上主流速度的分布特点 ;绘出了径向流面上速度矢量分布图 ,结果表明在旋转流场中 ,流体粘性对气流方向具有不可忽视的作用 ;实验测量还得到了在曲率和旋转因素的综合作用下 ,流道中部和出口处产生的由强到弱的二次流涡 。 展开更多
关键词 离心叶轮 湍流 流场 LDV测量 流动测试
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三维强弯管内湍流场的数值分析 被引量:9
10
作者 胡志伟 李勤凌 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第1期49-52,共4页
应用加罚有限元方法求解三维、定常、不可压缩、时均NavierStokes方程和Kε湍流模型方程,对Tayler实验弯管内的三维湍流场进行了数值分析,数值计算结果与文献中的实验结果吻合.
关键词 湍流 数值模拟 三维流动 弯管 N-S方程
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不同工况对离心叶轮内部流场特性影响的实验研究 被引量:8
11
作者 刘正先 赵衡 +2 位作者 曹淑珍 谷传纲 《流体机械》 CSCD 2004年第10期1-4,共4页
利用激光多普勒测速系统 (LDV)在设计和非设计等 3种工况下对后弯闭式离心叶轮内部气流流动的影响进行了实验测量。利用测量数据对比描述了不同流量下流道出口主流速度分布的特点。径向面上的速度矢量图说明了不同进口条件下流道内气流... 利用激光多普勒测速系统 (LDV)在设计和非设计等 3种工况下对后弯闭式离心叶轮内部气流流动的影响进行了实验测量。利用测量数据对比描述了不同流量下流道出口主流速度分布的特点。径向面上的速度矢量图说明了不同进口条件下流道内气流流动产生分离的位置、强度以及发展。 展开更多
关键词 离心叶轮 内流 湍流特性 实验测量
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离心泵内汽蚀特性的可视化实验研究 被引量:5
12
作者 李森虎 谷传纲 《水泵技术》 北大核心 1997年第5期14-16,共3页
借助可视化实验装置对离心泵内部汽蚀空泡的产生和发展情况进行了观测。结果发现,随着流量的增大,离心泵内汽蚀空泡区受离心力的作用会逐渐向出口侧移动,极易形成流道的阻塞,从而对泵的性能产生较大影响。
关键词 离心泵 汽蚀 可视化实验 空泡特性
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矩形蜗壳内三维紊流场的热线测量 被引量:10
13
作者 黄淑娟 胡志伟 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第3期259-262,共4页
在3个不同流量工况,对矩形蜗壳内三维紊流流场进行了测量。结果表明,在矩形蜗壳进口突变截面两侧壁的角区存在有回流区。在回流区中紊动能和雷诺应力明显大于中间截面主流区中的值。随着试验流量的增加,回流区减小,紊动能和雷诺应... 在3个不同流量工况,对矩形蜗壳内三维紊流流场进行了测量。结果表明,在矩形蜗壳进口突变截面两侧壁的角区存在有回流区。在回流区中紊动能和雷诺应力明显大于中间截面主流区中的值。随着试验流量的增加,回流区减小,紊动能和雷诺应力很快下降。在同一流量工况,随着半径增加,紊动能和雷诺应力减小。在蜗壳圆周方面的不同横截面上存在有大旋涡,气体在蜗壳中按螺旋管线运动。 展开更多
关键词 壳体 湍流流动 流场 离心压缩机
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气固两相流k-ε-kp-εp双流体模型及应用 被引量:2
14
作者 王运良 徐忠 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第3期307-309,共3页
以流体k-ε双方程模型为基础,提出了一种包括颗粒湍动能输运方程和耗散率方程的k-ε-kp-εp两相湍流模型。并对两个垂直上升管道内气固两相湍流进行了数值计算,计算结果和已有实验结果吻合得很好。
关键词 耦合 湍流 气固两相流
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非设计工况下离心叶轮内湍流场的LDV测量 被引量:6
15
作者 刘正先 +2 位作者 曹淑珍 谷传纲 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期449-454,共6页
利用激光多普勒测速仪(LDV)对后弯闭式离心叶轮内部气流在非设计工况下的流动进行了实验测量。对比描述了大于和小于设计流量时叶轮流道回转流面上主流速度的分布特点,径向流面上的速度矢量图更清晰地说明了不同进口条件导致流道内气流... 利用激光多普勒测速仪(LDV)对后弯闭式离心叶轮内部气流在非设计工况下的流动进行了实验测量。对比描述了大于和小于设计流量时叶轮流道回转流面上主流速度的分布特点,径向流面上的速度矢量图更清晰地说明了不同进口条件导致流道内气流流动产生分离的位置、强度以及发展的差异。二次流矢量图表明流量的改变影响了离心力和哥氏力在流动中的作用,导致在垂直于主流方向引起截然不同的二次涡旋流动。 展开更多
关键词 航空、航天推进系统 离心叶轮 非设计工况 湍流 LDV测量
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有曲率影响的湍流流场中几种k-ζ模型的数值 被引量:5
16
作者 刘正先 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 CSCD 2000年第1期97-100,共4页
采用圆柱坐标系下简化的高阶各向异性kε模型、标准kε模型和各向异性kε模型分别对有曲率影响的弯管内湍流流动进行数值分析,并与实验数据作比较.结果表明,由于MAKE模型考虑了曲率对雷诺应力的影响,对雷诺应力的预估更与实验值符合.对... 采用圆柱坐标系下简化的高阶各向异性kε模型、标准kε模型和各向异性kε模型分别对有曲率影响的弯管内湍流流动进行数值分析,并与实验数据作比较.结果表明,由于MAKE模型考虑了曲率对雷诺应力的影响,对雷诺应力的预估更与实验值符合.对近壁区主流速度、雷诺应力的计算,MAKE模型比SKE模型、AKE模型有进一步的改善.证明MAKE模型预测有曲率影响的湍流流动行之有效. 展开更多
关键词 湍流 各向异性 数值模拟 K-ε模型 曲率 数值
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高分辨率激波捕捉格式及其CFD应用 被引量:2
17
作者 赵兴艳 苏莫明 《计算物理》 CSCD 北大核心 2001年第2期133-137,共5页
在曲线坐标下将高分辨率AUSMPW激波捕捉格式扩展到三维问题 .为了提高计算精度 ,采用三阶MUSCL格式 .将AUSMPW格式与隐式时间推进法LU SGS方法结合 ,应用于可压缩无粘和有粘流动的数散模拟 .计算结果与文献中计算结果和实验数据相符 ,... 在曲线坐标下将高分辨率AUSMPW激波捕捉格式扩展到三维问题 .为了提高计算精度 ,采用三阶MUSCL格式 .将AUSMPW格式与隐式时间推进法LU SGS方法结合 ,应用于可压缩无粘和有粘流动的数散模拟 .计算结果与文献中计算结果和实验数据相符 ,并将该格式与CD、TVD。 展开更多
关键词 计算流体动力学 可压缩流动 高阶精度 激波捕捉格式 AVSMPW LV-SGS元法
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低压离心压缩机系统喘振点的试验和计算 被引量:5
18
作者 戴冀 谷传纲 《风机技术》 北大核心 1995年第4期2-5,共4页
本文在一小型低压离心压缩机喘振试验台上,对不同转速、不同储气槽容积系统的喘振点进行了测量。并与以传统的小扰动理论为基础的集中参数模型所得计算结果进行了比较,依此讨论了部分本数对系统喘振点的影响。
关键词 离心式 压缩机 喘振 试验 计算
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基于预处理方法的流动数值分析 被引量:2
19
作者 苏莫明 赵兴艳 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期332-335,共4页
以预处理方法为基础 ,采用了有限体积法 ,并将高精度高分辨率迎风格式与隐式时间推进法 LU- SGS格式结合 ,对低速到超音速范围内的流动进行数值分析。为了提高 AUSMPW+ 格式的计算精度 ,采用了三阶 MUSCL格式。为了验证本文方法对低速... 以预处理方法为基础 ,采用了有限体积法 ,并将高精度高分辨率迎风格式与隐式时间推进法 LU- SGS格式结合 ,对低速到超音速范围内的流动进行数值分析。为了提高 AUSMPW+ 格式的计算精度 ,采用了三阶 MUSCL格式。为了验证本文方法对低速到超音速范围内的无粘和粘性流动的数值分析效果 ,对几个典型算例进行了数值试验。本文的数值结果与文献计算结果和实验数据基本一致 ,表明本文方法可以有效地对低速到超音速范围内的流动进行数值分析。 展开更多
关键词 隐式时间推进法 有限体积法 预处理方法 不可压流动 数值分析 差分格式
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复杂区域内粘性流动的数值计算 被引量:1
20
作者 史峰 徐忠 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1991年第3期222-224,288,共3页
The program SIMPLEC has been adopted to calculate the viscous flows at all Mach numbers inside a plane cascad and nozzle.In order to tread both incompressible and compressible flows,pressure is chosen as a primary dep... The program SIMPLEC has been adopted to calculate the viscous flows at all Mach numbers inside a plane cascad and nozzle.In order to tread both incompressible and compressible flows,pressure is chosen as a primary dependent variable in preference to density.The effect of the pressure on the density is implicitly included in the pressure correction equation.Further,the covariant velocity components are chosen as the dependent variables in the momentum equations,which makes the pressure velocity coupling relatively easy to handle.Comparison of the calculated results with the experimental data show that the present method exibits much better stability and covergence behavior,and is applicable to a variety of the incompressible and compressible flows,ranging from subsonic to supersonic. 展开更多
关键词 粘性流动 数值计算 空气动力学
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