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CFD模拟方法的发展成就与展望 被引量：155
1
作者 阎超 于剑 +3 位作者 徐晶磊 范晶晶 高瑞泽 姜振华 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期562-589,共28页
本文综述了计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD),尤其是计算空气动力学的发展概况.从计算方法、网格技术、湍流模型、大涡模拟等方面分别总结了CFD所取得的成就,分析了当前存在的问题、困惑,展望了其发展趋势.在CFD计算方法... 本文综述了计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD),尤其是计算空气动力学的发展概况.从计算方法、网格技术、湍流模型、大涡模拟等方面分别总结了CFD所取得的成就,分析了当前存在的问题、困惑,展望了其发展趋势.在CFD计算方法中,主要介绍了中心格式、迎风格式、TVD格式、WENO格式、紧致格式以及间断Galerkin有限元方法,对不同方法的原理和特性进行了系统阐述.网格技术包括结构网格、非结构网格、混合网格以及重叠网格,重点讨论了重叠网格的若干关键技术.在湍流模型中,对目前的模型进行分类介绍,包括线性涡黏性模型、二阶矩模型、非线性模型等,还介绍了转捩模型、DES方法以及SAS方法等.在大涡模拟方法中,就其中若干相关的研究方向进行了探讨,包括滤波方法、亚格子模型、收敛标准、数值格式等.文中还包含了作者在相关领域的若干研究成果. 展开更多
关键词 计算流体力学 数值格式 网格技术 湍流模型 大涡模拟
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室内空气流动数值模拟的风口模型综述 被引量：64
2
作者 赵彬 李先庭 彦启森 《暖通空调》 EI 北大核心 2000年第5期33-37,共5页
介绍了目前国际上对室内空气流动进行数值模拟时采用的风口模型方法 。
关键词 计算流体力学 数值模拟 风口模型 空调通风工程
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坑道内化爆冲击波的传播规律 被引量：114
3
作者 杨科之 杨秀敏 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期37-40,共4页
装药在坑道内部爆炸时将产生沿坑道传播的空气冲击波,由于受到坑道洞壁的限制,空气冲击波在坑道内的传播规律异于在自由大气中的传播。利用三维数值模拟计算程序,对长坑道中的化爆流场进行了数值计算,归纳出空气冲击波沿坑道方向的传播... 装药在坑道内部爆炸时将产生沿坑道传播的空气冲击波,由于受到坑道洞壁的限制,空气冲击波在坑道内的传播规律异于在自由大气中的传播。利用三维数值模拟计算程序,对长坑道中的化爆流场进行了数值计算,归纳出空气冲击波沿坑道方向的传播规律。计算结果与试验结果符合较好。 展开更多
关键词 爆炸力学 坑道 内爆炸 冲击波传播 数值模拟
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CFD多块网格生成新进展 被引量：33
4
作者 周天孝 白文 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 1999年第3期344-368,共25页
网格生成是计算流体力学的重要组成部分,多块网格在CFD实践中获得了广泛的应用．结合对网格生成技术规范和网格生成系统的讨论，综述了多块网格近年来的新进展，重点评述了网格拓扑和网格拼接技术（包括所谓的连续拼接、非结构拼接和广... 网格生成是计算流体力学的重要组成部分,多块网格在CFD实践中获得了广泛的应用．结合对网格生成技术规范和网格生成系统的讨论，综述了多块网格近年来的新进展，重点评述了网格拓扑和网格拼接技术（包括所谓的连续拼接、非结构拼接和广义拼接），完整飞机外形多块网格生成策略，自动分块技术以及相应的块合井技术，CAD和CFD之间的数据交换技术和基于NURBS的曲面网格生成技术，网格质量分析和控制技术，若干网格生成新方法，以及多块网格在航空气动力数值模拟中的应用． 展开更多
关键词 计算流体力学 CFD 数值网格生成 多块网格
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水泵CFD应用中的若干问题与思考 被引量：94
5
作者 王福军 黎耀军 +2 位作者 王文娥 丛国辉 王利萍 《排灌机械》 2005年第5期1-10,共10页
作为一种分析复杂三维区域中流体流动特性的工具,计算流体动力学(CFD)技术在水泵中的应用越来越广泛,它可用于研究水泵的能量和汽蚀特性,预测水泵的工作性能及优化水力设计等。对CFD的基本概念及如何开展水泵CFD工作进行了论述,包括水泵... 作为一种分析复杂三维区域中流体流动特性的工具,计算流体动力学(CFD)技术在水泵中的应用越来越广泛,它可用于研究水泵的能量和汽蚀特性,预测水泵的工作性能及优化水力设计等。对CFD的基本概念及如何开展水泵CFD工作进行了论述,包括水泵CFD的数学模型、计算网格与离散格式、水粘性处理模式、CFD的功能与局限等。针对如何评判CFD精度,根据最新国际标准进行了说明。此外,还分析了CFD在水泵中的应用现状,指出了水泵CFD的发展趋势。 展开更多
关键词 水泵 性能预测 流场分析 CFD
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计算流体力学(CFD)在化学工程中的应用 被引量：44
6
作者 尹晔东 王运东 费维扬 《石化技术》 CAS 2000年第3期166-169,共4页
计算流体力学用于求解固定几何形状设备内的流体的动量、热量和质量方程以及相关的其它方程。是化学工程师用于分析问题和解决问题强有力的和用途广泛的工具。综述了CFD在化学工程领域的应用进展及发展趋势。
关键词 计算流体力学 数值模拟 流体流动 化学工程
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用CFD研究搅拌槽内的混合过程 被引量：82
7
作者 周国忠 王英琛 施力田 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第7期886-890,共5页
在CFX软件的基础上开发了用于混合过程计算的程序 ,并在流动场计算的基础上对单层涡轮桨搅拌槽内的混合过程进行了初步的数值研究 .对速度场和浓度场联立求解与单独求解两种处理方法分别进行了计算 ,计算得到的浓度响应曲线与文献数据... 在CFX软件的基础上开发了用于混合过程计算的程序 ,并在流动场计算的基础上对单层涡轮桨搅拌槽内的混合过程进行了初步的数值研究 .对速度场和浓度场联立求解与单独求解两种处理方法分别进行了计算 ,计算得到的浓度响应曲线与文献数据趋势一致 ,两种方法计算的混合时间变化规律一致 ,联立求解计算得到的混合时间略小于单独求解 ,但是联立求解的计算量非常大 .计算结果表明 :混合过程与计算采用的流动场密切相关 ;混合时间大小不仅与监测点位置有关 ,还与加料位置有关 ,在搅拌桨附近加料混合时间最小 ,在槽底部加料混合时间最大 . 展开更多
关键词 混合时间 计算流体力学 CFD 涡轮搅拌桨 搅拌槽
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计算流体动力学在建筑环境工程上的应用 被引量：40
8
作者 谭洪卫 《暖通空调》 北大核心 1999年第4期31-36,共6页
介绍了日本建筑环境工程领域的数值模拟技术概况，计算流体动力学（ＣＦＤ）在暖通空调上的应用程度、领域、对象、软件硬件、计算规模、解析方法等情况，给出了若干应用实例，指出了近期的研究动向及今后课题。
关键词 空调设计 计算流体动力学 气流组织
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圆柱绕流的三维数值模拟 被引量：79
9
作者 王亚玲 刘应中 缪国平 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第10期1464-1469,共6页
利用计算流体力学软件 CFX- 4,对粘性不可压缩流体的圆柱绕流进行了三维数值模拟 ,采用有限体积法和 SIMPLE计算程式 ,利用不可压缩 Navier- Stokes方程 ,模拟雷诺数在亚临界区内的绕流流动 ,并计算了流体的水动力特性 .为克服数值模拟... 利用计算流体力学软件 CFX- 4,对粘性不可压缩流体的圆柱绕流进行了三维数值模拟 ,采用有限体积法和 SIMPLE计算程式 ,利用不可压缩 Navier- Stokes方程 ,模拟雷诺数在亚临界区内的绕流流动 ,并计算了流体的水动力特性 .为克服数值模拟高雷诺数时的数值不稳定性 ,计算中采用了 QUICK迎风格式 ,其对流项为三阶精度 ,其余项如扩散项等为二阶精度 ,圆柱两端边界采用周期性边界条件 .计算结果表明 ,高雷诺数时圆柱周围的流动具有明显的三维特性 ,且沿柱长方向不同断面的升力和阻力系数并不相同 .同时 ,对圆柱绕流进行了二维数值模拟 ,并与三维数值结果进行比较 ,发现三维模拟的升力和阻力系数均小于二维模拟 . 展开更多
关键词 圆柱绕流 雷诺数 三维数值模拟 水动力特性
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冷藏库内气体流场数值模拟与验证 被引量：71
10
作者 谢晶 瞿晓华 徐世琼 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期11-16,共6页
计算流体力学(CFD)在各种与流体相关的领域内广泛应用,并取得了很好的效果。合理的气体流场才能保证均匀的温度场,这对冷藏库内货物的降温速率和贮藏质量起着至关重要的作用,而常规设计方法很难得到合理的气体流场。本研究以一个(长... 计算流体力学(CFD)在各种与流体相关的领域内广泛应用,并取得了很好的效果。合理的气体流场才能保证均匀的温度场,这对冷藏库内货物的降温速率和贮藏质量起着至关重要的作用,而常规设计方法很难得到合理的气体流场。本研究以一个(长×宽×高)4.5m×3.3m×2.5m的实验冷库为对象,建立了二维紊流数值计算模型,并采用了SIMPLE算法和交错网格技术进行了求解计算。实验验证表明模型与实际吻合较好。模拟研究揭示整个冷库的流场存在一个中心大回流区、流场主流贴附边界流动、流场在拐角处速度减小。在此基础上,还对可能影响冷藏库内气流组织的多个设计参数(冷风机出口风速,拐角挡板,货物等)进行了模拟研究,研究表明这些参数对冷藏库内流场和温度场都有巨大的影响,进一步说明CFD工具在冷藏库设计和优化设计过程中的重要作用和意义。 展开更多
关键词 计算流体力学 冷藏库 数值模拟 冷风机
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计算流体力学中的验证与确认 被引量：67
11
作者 邓小刚 宗文刚 +2 位作者 张来平 高树椿 李超 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期279-288,共10页
计算流体力学(CFD)在航空航天等诸多领域的应用越来越广泛．特别是近年来,CFD在实际飞行器的设计中扮演着越来越重要的角色,许多设计参数直接来源于CFD的计算结果．由此,飞行器设计师对CFD提供结果的可信度提出了更高的要求．验证(verif... 计算流体力学(CFD)在航空航天等诸多领域的应用越来越广泛．特别是近年来,CFD在实际飞行器的设计中扮演着越来越重要的角色,许多设计参数直接来源于CFD的计算结果．由此,飞行器设计师对CFD提供结果的可信度提出了更高的要求．验证(verification)与确认(validation)是评价数值解精度和可信度的主要手段．本文综述了国内外开展CFD验证与确认研究的进展．在引言中论述了开展CFD验证与确认的重要性和必要性,简述了国内外CFD验证与确认研究的历史和发展现状．第2节中讨论了CFD验证与确认的一些基本概念,以及这些概念定义的形成过程,并指出了进行CFD验证与确认的基本步骤．第3节和第4节分别讨论了CFD验证与确认的方法,如CFD验证中的精确解比较方法,制造解比较方法,网格收敛性研究;CFD确认中的层次结构,流动分类法,确认实验指南．在第5节中我们列举了几个CFD验证与确认的应用实例．最后,对我国开展CFD验证与确认研究工作提出了若干建议,包括:(1)开展流动分类法研究,(2)推行软件质量工程方法,(3)开展规范精细的实验,建立国内的网络数据库． 展开更多
关键词 计算流体力学 实验流体力学 验证 确认 可信度 校准 认证 软件质量工程
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烟气扩散的CFD数值模拟 被引量：46
12
作者 金颖 周伟国 阮应君 《安全与环境学报》 CAS CSCD 2002年第1期21-23,共3页
运用商业 CFD软件 Fluent模拟计算小尺寸下的简单烟气扩散规律。将结果用正态分布假设下的高斯烟羽模型验证。证明该软件模拟烟气扩散问题的可行性。
关键词 数值模拟 计算流体力学 烟气扩散 浓度场 CFD 大气污染
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迷宫滴头水力特性的计算流体动力学模拟 被引量：61
13
作者 李永欣 李光永 +1 位作者 邱象玉 王建东 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期12-16,共5页
建立了迷宫滴头的CFD(ComputationalFluidDynamics)数值模型,并对滴头的压力流量关系、流道内部的压力和流速分布进行了数值模拟计算。利用原型滴头和滴头放大模型实测值对模型和模拟计算结果进行了实验验证。结果表明,滴头流量压力关... 建立了迷宫滴头的CFD(ComputationalFluidDynamics)数值模型,并对滴头的压力流量关系、流道内部的压力和流速分布进行了数值模拟计算。利用原型滴头和滴头放大模型实测值对模型和模拟计算结果进行了实验验证。结果表明,滴头流量压力关系模拟计算值与实测值之间的平均偏差小于5%;滴头放大模型内部压力分布的模拟值与实验值间的平均偏差小于3%。结果还表明,迷宫式滴头流道内压力沿流道长度呈线性变化,在滴头齿尖附近的主流区流速达1.6～2.8m/s,而滴头齿根附近的旋流区的流速为0.1～0.4m/s,在其它尺寸保持不变时,滴头齿距对滴头流态指数的影响不大。CFD数值模拟可以为滴头水力性能的进一步研究提供有效的研究手段。 展开更多
关键词 滴头 水力特性 计算流体动力学 数值模拟
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船舶粘性流动计算中湍流模式应用的比较 被引量：48
14
作者 张志荣 李百齐 赵峰 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2004年第5期637-642,共6页
　针对六种不同的湍流模型,本文数值模拟了油轮SR196A的粘性绕流场,计算得到的阻力系数和桨盘面处流场和试验结果进行了比较。结果表明,SSTk-ω模型和试验结果符合较好,是目前硬件条件下比较适合船舶粘性流场数值计算的一种湍流模式,本... 　针对六种不同的湍流模型,本文数值模拟了油轮SR196A的粘性绕流场,计算得到的阻力系数和桨盘面处流场和试验结果进行了比较。结果表明,SSTk-ω模型和试验结果符合较好,是目前硬件条件下比较适合船舶粘性流场数值计算的一种湍流模式,本文结果可以为复杂船型粘性流场计算中湍流模式的选取提供参考意见。 展开更多
关键词 计算流体力学 湍流模式 RANS方程 船舶粘性流动
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基于CFD的充填管道固液两相流输送模拟及试验 被引量：65
15
作者 吴迪 蔡嗣经 +2 位作者 杨威 王文潇 王章 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期2133-2140,共8页
为解决和睦山铁矿充填料浆的管道自流输送问题,采用固液两相流理论和计算流体动力学(CFD)方法,建立充填料浆在管道中自流输送的两相流控制方程;利用Gambit构造实际管道的三维网格模型,在Fluent的3D解算器中进行数值模拟。通过分析管道... 为解决和睦山铁矿充填料浆的管道自流输送问题,采用固液两相流理论和计算流体动力学(CFD)方法,建立充填料浆在管道中自流输送的两相流控制方程;利用Gambit构造实际管道的三维网格模型,在Fluent的3D解算器中进行数值模拟。通过分析管道输送的阻力损失和弯管部分的受力情况,获得料浆输送的最佳浓度和流量。料浆坍落度试验、自然沉降试验以及现场工业输送试验验证了数值模拟结果的可靠性。研究结果为该矿即将投入使用的永久充填系统运行参数的选取提供了重要的依据。 展开更多
关键词 自流输送 固液两相流 计算流体动力学 数值模拟 阻力损失
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基于代理模型的高效全局气动优化设计方法研究进展 被引量：64
16
作者 韩忠华 许晨舟 +5 位作者 乔建领 柳斐 池江波 孟冠宇 张科施 宋文萍 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期25-65,共41页
基于高可信度计算流体力学的数值优化设计方法,在提高飞行器气动与综合性能方面正发挥着越来越重要的作用。基于代理模型的优化算法(SBO),由于能够实现高效全局优化,逐渐成为了气动优化设计领域的研究热点之一。近20年来,代理优化算法... 基于高可信度计算流体力学的数值优化设计方法,在提高飞行器气动与综合性能方面正发挥着越来越重要的作用。基于代理模型的优化算法(SBO),由于能够实现高效全局优化,逐渐成为了气动优化设计领域的研究热点之一。近20年来,代理优化算法研究已取得了长足进步,多种先进的新型代理模型被提出,优化理论和算法也不断完善和发展。以飞行器精细化气动优化设计为背景,综述了基于代理模型的高效全局气动优化设计方法研究进展。首先,介绍了基于变可信度代理模型的气动优化设计方法、结合代理模型和伴随方法的气动优化设计方法以及基于非生物进化的并行气动优化设计方法的研究现状和最新进展。然后,针对飞行器气动优化设计学科领域的前沿问题,介绍了基于代理模型的多目标气动优化设计方法、混合反设计/优化设计方法、稳健气动优化设计方法的研究进展,以及基于代理模型的多学科优化设计方法的研究进展。文献综述表明,代理优化算法在设计效率、全局性以及鲁棒性等方面性能优良,已经发展到可以解决100维(100个设计变量)以内的气动优化设计问题,具有良好的工程应用前景。最后,探讨了基于代理模型的高效全局气动优化设计在理论、方法及飞行器设计应用方面所面临的问题和挑战,给出了未来研究方向的建议。 展开更多
关键词 气动优化设计 多学科优化设计 代理模型 代理优化 计算流体力学
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CFD基本算法及其在暖通空调领域中的运用 被引量：31
17
作者 张智力 吴喜平 《能源技术》 2002年第1期8-11,共4页
简要介绍了计算流体力学问题 (CFD)的两种常用算法———有限差分法和有限单元法 ,分析比较了这两种算法的优、缺点 ,举例说明了商业CFD软件在暖通空调领域中的应用。
关键词 计算流体力学 暖通空调 有限差分法 有限单元法 CFD
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高层建筑群风场的数值分析 被引量：36
18
作者 周莉 席光 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期471-474,共4页
针对高层建筑物风场和风压力的问题 ,采用计算流体动力学 (CFD)软件对高层建筑物进行模拟 ,得出了单个建筑物在不同风向下的风场和风压力 ,并对高层建筑群进行了模拟 ,将其分布规律与单个建筑物进行了比较 .结果表明 ,风在受到第一个阻... 针对高层建筑物风场和风压力的问题 ,采用计算流体动力学 (CFD)软件对高层建筑物进行模拟 ,得出了单个建筑物在不同风向下的风场和风压力 ,并对高层建筑群进行了模拟 ,将其分布规律与单个建筑物进行了比较 .结果表明 ,风在受到第一个阻碍后的区域里的漩涡分布最强烈 ,压力梯度最大 ,是最危险的受力区 .在建筑群中 ,最靠近迎风面的建筑物所受负压最大 ,且建筑物之间的间距也对风场有很大影响 ,因此研究结果对于减少高层建筑物中大尺度的漩涡脱离区 ,以及降低室内噪声具有指导价值 。 展开更多
关键词 高层建筑物 风场 数值模拟 数值分析 CFD 风压
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计算流体力学技术在粮食储藏中的应用 被引量：60
19
作者 王远成 张忠杰 +2 位作者 吴子丹 丁德强 王双凤 《中国粮油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期86-91,共6页
计算流体动力学(computational Fluid Dynamics,简称CFD)是通过计算机数值计算和图像显示,对包含有流体流动、热量和质量传递等相关物理现象所做的分析、计算和优化的数值模拟工具。通过CFD技术在储粮通风工程中的应用实例,对CFD技术进... 计算流体动力学(computational Fluid Dynamics,简称CFD)是通过计算机数值计算和图像显示,对包含有流体流动、热量和质量传递等相关物理现象所做的分析、计算和优化的数值模拟工具。通过CFD技术在储粮通风工程中的应用实例,对CFD技术进行了介绍,并对采用CFD技术模拟储粮中的通风过程中流动、热湿传递过程和生态系统的研究现状进行了综述,探讨了采用CFD对储粮中的流动、传热传质过程进行数值模拟的优势以及未来发展趋势。 展开更多
关键词 计算流体力学(CFD) 粮食储藏 流动 传热传质
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21世纪的船舶性能计算和RANS方程 被引量：33
20
作者 刘应中 张怀新 +1 位作者 李谊乐 缪国平 《船舶力学》 EI 2001年第5期66-84,共19页
本文从势流兴波阻力研究、船体的粘性绕流、螺旋桨的性能计算、船舶耐波性和船舶操纵性等五个方面系统地回顾了船舶流体性能计算近40余年来的发展 ,对他们发展的脉略、存在的主要问题、不同时期出现的解决方法 ,作了较为全面的评述 ,并... 本文从势流兴波阻力研究、船体的粘性绕流、螺旋桨的性能计算、船舶耐波性和船舶操纵性等五个方面系统地回顾了船舶流体性能计算近40余年来的发展 ,对他们发展的脉略、存在的主要问题、不同时期出现的解决方法 ,作了较为全面的评述 ,并对21世纪的船舶性能计算作了展望 ,指出 :(1)船舶流体力学中势流为控制因素的问题 ,将统一在基本源的框架下 ;(2)RANS方程在船舶性能计算中的实际应用已经提上日程 ,可望在21世纪成为各领域中的主要计算模式 ;(3)求解RANS方程的商业软件在船舶流体力学计算中的作用不可低估 ;(4)计算模式的统一和商业程序的应用将使比较抽象的流体力学更接近生活 ,更容易为工程技术人员所理解、所接受。 展开更多
关键词 船舶 RANS方程 耐波性 操纵性 性能计算 粘性绕流 螺旋桨
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