透平级轴向间隙对非定常流动干涉影响的研究 被引量：3

1

作者 石龑 李少军 +2 位作者 邓清华 李军 丰镇平 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期9-13,共5页

针对透平级在两个轴向间隙下的非定常流场,应用全三维黏性非定常数值模拟方法分析比较了不同轴向间隙下的流场干涉现象,并引入了损失非定常波动机理.结果表明:透平级轴向间隙增大近1倍后,势干涉的变化在静叶和动叶前缘处体现得更为明显... 针对透平级在两个轴向间隙下的非定常流场,应用全三维黏性非定常数值模拟方法分析比较了不同轴向间隙下的流场干涉现象,并引入了损失非定常波动机理.结果表明:透平级轴向间隙增大近1倍后,势干涉的变化在静叶和动叶前缘处体现得更为明显,壁面静压波动幅值分别降低了80%和60%左右,叶栅间的位势干涉强度较负射流强度下降的快;当负射流迁移至动叶吸力面尾部时,对气流分离会起到抑制作用,为沉寂效应的产生引入了一种新的诱发机制;针对静叶吸力面边界层内气流,通过耗散函数建立了静压与熵值之间的耦合关系,发展了分析非定常流场中损失波动的方法. 展开更多

关键词 透平级 轴向间隙 非定常 数值模拟 负射流

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压气机中尾迹/边界层作用模型的分析与验证 被引量：1

2

作者 杨荣菲 李志平 +1 位作者 李秋实 周盛 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1647-1653,共7页

基于叶轮机中尾迹的负射流效应,考虑了边界层外缘黏性力项对边界层发展的影响,推导了尾迹/边界层相互作用的数学模型,并建立了边界层动量厚度与压气机叶片负荷变化的定量关系,对模型进行了数值模拟和实验验证.结果表明:①此模型能够较... 基于叶轮机中尾迹的负射流效应,考虑了边界层外缘黏性力项对边界层发展的影响,推导了尾迹/边界层相互作用的数学模型,并建立了边界层动量厚度与压气机叶片负荷变化的定量关系,对模型进行了数值模拟和实验验证.结果表明:①此模型能够较好地预测尾迹通过频率对压气机负荷的影响,压气机压升随着尾迹通过频率的变化存在极大值;②尾迹引起边界层当地压力梯度变化,是影响压气机负荷的主要因素. 展开更多

关键词 负射流 边界层动量厚度 尾迹/边界层作用 尾迹通过频率 压气机

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超声速欠膨胀冲击射流的数值模拟 被引量：24

3

作者 何枫 谢峻石 姚朝晖 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期96-99,共4页

利用有限体积法对轴对称可压缩的N S方程进行离散 ,对喷嘴的超声速垂直冲击射流进行了数值模拟。网格的划分采用非结构性网格 ,湍流模型为S A湍流模型 ,在近壁处采用壁面函数进行修正。分别计算压比为3和 4的超声速欠膨胀垂直冲击射流 ... 利用有限体积法对轴对称可压缩的N S方程进行离散 ,对喷嘴的超声速垂直冲击射流进行了数值模拟。网格的划分采用非结构性网格 ,湍流模型为S A湍流模型 ,在近壁处采用壁面函数进行修正。分别计算压比为3和 4的超声速欠膨胀垂直冲击射流 ,得到详细的波系结构 ,激波形状和位置与实验相吻合。大压比下 ,壁面上冲击中心区域压力相对低 ,分布较平坦 ,压力最大点所在位置偏离中心冲击点 。 展开更多

关键词 超声速射流 有限体积法 非结构网格 湍流模型 数学仿真 负膨胀冲击射流

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采用RNG紊流模型计算静止环境中圆形负浮力射流 被引量：10

4

作者 杨中华 槐文信 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期760-764,共5页

基于RNG方法的k ε湍流模型,运用混合有限分析算法对静止环境中圆形负浮力射流进行数值模拟。从射流的最大入侵高度、流速矢量图、温度等值线、湍动能等值线、横断面上的流速和温度分布以及轴线上温度变化等方面与有效的试验资料进行了... 基于RNG方法的k ε湍流模型,运用混合有限分析算法对静止环境中圆形负浮力射流进行数值模拟。从射流的最大入侵高度、流速矢量图、温度等值线、湍动能等值线、横断面上的流速和温度分布以及轴线上温度变化等方面与有效的试验资料进行了较为全面的对比验证。两者的良好吻合表明,基于RNG方法的紊流模型和混合有限分析法的结合能较好地模拟变密度流动。 展开更多

关键词 负浮力射流 紊流 计算机模拟 RNG紊流模型 混合有限分析法

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流动环境中铅垂圆形负浮力排放的三维数值模拟 被引量：5

5

作者 杨中华 槐文信 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期286-290,共5页

建立流动环境中圆形负浮力射流的三维k ε湍流模型,考虑浮力对射流的影响,结合试验资料进行数值计算,给出了不同射流比下的流线图和断面密度等值线图。发现了大射流比下喷口附近存在一个相对的低密度区以及射流撞击底部后向侧壁分流、... 建立流动环境中圆形负浮力射流的三维k ε湍流模型,考虑浮力对射流的影响,结合试验资料进行数值计算,给出了不同射流比下的流线图和断面密度等值线图。发现了大射流比下喷口附近存在一个相对的低密度区以及射流撞击底部后向侧壁分流、密度分布呈现中间低两侧高的现象。 展开更多

关键词 流动环境 圆形垂直射流 负浮力射流 三维数值模拟

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静止环境中负浮力射流的特征量 被引量：3

6

作者 杨中华 槐文信 《武汉大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期10-13,共4页

对负浮力射流特征量的研究现状予以评述和总结 ,在此基础上 ,给出圆形垂直排放负浮力射流的最大上升高度的新公式 。

关键词 负浮力射流 稀释度 静止环境 垂直射流

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流动环境中平面负浮力排放的数值模拟 被引量：1

7

作者 杨中华 槐文信 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第7期58-63,共6页

建立流动环境中平面负浮力倾斜射流的二维k-ε湍流模型,采用D M Shahrahani和J D Ditmars(1976)的试验资料进行检验,并且对平面负浮力倾斜射流流动特性进行了数值预报。给出了射流的分区及分区的界限,同时亦给出了涡心断面的物理量的分... 建立流动环境中平面负浮力倾斜射流的二维k-ε湍流模型,采用D M Shahrahani和J D Ditmars(1976)的试验资料进行检验,并且对平面负浮力倾斜射流流动特性进行了数值预报。给出了射流的分区及分区的界限,同时亦给出了涡心断面的物理量的分布及典型断面上湍动能平衡图。 展开更多

关键词 负浮力射流 流动环境 平面倾斜射流 数值模拟 内部结构

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流动环境中热水负浮力射流的近区特性分析 被引量：3

8

作者 杨中华 槐文信 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期58-60,共3页

在对流动环境中平面热水负浮力射流进行数值模拟的基础上就近区特性进行分析,得到了不同排放角度和射流比下涡心和分离点位置等特征量的值.分析了水面上流速、温度、湍动能及其耗散率变化规律,对涡心断面上的动量方程和湍动能平衡进行... 在对流动环境中平面热水负浮力射流进行数值模拟的基础上就近区特性进行分析,得到了不同排放角度和射流比下涡心和分离点位置等特征量的值.分析了水面上流速、温度、湍动能及其耗散率变化规律,对涡心断面上的动量方程和湍动能平衡进行了研究.计算结果分析发现回流区内湍动能最大值存在滞后的现象,浮力作用对时均量的影响较大,而对紊动量的影响则比较小. 展开更多

关键词 平面负浮力射流 热水排放 数值模拟 动量平衡 湍动能平衡

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横流均匀环境中三维线源型正负浮力射流特性研究 被引量：2

9

作者 韩会玲 梁素韬 李炜 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2002年第3期281-293,共13页

本文利用混合有限分析法及交错网格。对横流均匀环境中三维线源型正负浮力射流及负浮力射流的特性进行研究 ,分析了不同工况下流速、温度和湍动能在断面上的分布及影响射流轨迹线的因素 ,讨论了轨迹线上温度的变化及浮力射流的贴壁现象... 本文利用混合有限分析法及交错网格。对横流均匀环境中三维线源型正负浮力射流及负浮力射流的特性进行研究 ,分析了不同工况下流速、温度和湍动能在断面上的分布及影响射流轨迹线的因素 ,讨论了轨迹线上温度的变化及浮力射流的贴壁现象。对三维长线源型负浮力射流 ,分析了流速比。 展开更多

关键词 横流均匀环境 正浮力射流 负浮力射流 三维线源型 射流特性

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规则波作用下垂直圆管负浮力射流的数值模拟 被引量：3

10

作者 尹则高 王盛 孙灿 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期780-790,共11页

高密度盐水排放是海水淡化领域一个复杂和常见的物理现象。为研究波浪作用下盐水射流的水动力特性,建立了规则波作用下垂直圆管负浮力射流三维水动力数学模型。利用试验数据对数值计算结果进行验证,两者吻合较好。基于数值计算结果,分... 高密度盐水排放是海水淡化领域一个复杂和常见的物理现象。为研究波浪作用下盐水射流的水动力特性,建立了规则波作用下垂直圆管负浮力射流三维水动力数学模型。利用试验数据对数值计算结果进行验证,两者吻合较好。基于数值计算结果,分析规则波作用下垂直圆管负浮力射流流体扩散特征,研究规则波对负浮力射流三维时均速度以及瞬时浓度的影响。结果发现:入射波波高和周期对射流中轴上量纲一平均垂向速度的衰减指数影响不大,而对衰减系数影响较大;随着波高或波周期的增加,射流特征速度半宽增加,射流中轴上量纲一平均垂向速度的衰减系数减小,有助于射流流体在环境水体中的扩散。另外,建立了考虑浮力效应的波-射流动量比影响的射流中轴上量纲一平均速度衰减系数、平均特征半宽公式,可以为相关实际工程提供一定的参考。 展开更多

关键词 规则波 负浮力射流 数值模拟 特征速度半宽 波-射流动量比

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静止环境中平面负浮力排放近区特性的数值研究 被引量：2

11

作者 槐文信 杨中华 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期420-426,共7页

运用k ε湍流模型 ,建立静止环境中平面负浮力倾斜射流的二维数学模型 ,采用D M Shahrabani和J D Ditmars的试验资料进行检验 ,并且对这类流动进行了数值预报。在此基础上 ,提出了将射流影响区域划分成为三个区的概念 ,即 :射流区、回... 运用k ε湍流模型 ,建立静止环境中平面负浮力倾斜射流的二维数学模型 ,采用D M Shahrabani和J D Ditmars的试验资料进行检验 ,并且对这类流动进行了数值预报。在此基础上 ,提出了将射流影响区域划分成为三个区的概念 ,即 :射流区、回流区和水平扩展区 ,也给出了射流区和水平扩展区及射流区内部分区的界限。给出了收缩断面的位置及该断面物理量的分布 ,为远区特性计算给出了定解条件。 展开更多

关键词 负浮力射流 平面倾斜射流 数值模拟 区域划分 收缩断面

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流动环境中热水负浮力射流的近区数值模拟 被引量：3

12

作者 槐文信 杨中华 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期55-57,共3页

在试验研究的基础上,应用基于RNG方法的考虑负浮力的作用的kε-湍流模型,,对流动环境中由于温差引起的平面热水负浮力射流进行数值模拟.计算采用了混合有限分析方法离散控制方程,物理变量采用交错网格布置,用SIMPLEC算法求解离散方程.... 在试验研究的基础上,应用基于RNG方法的考虑负浮力的作用的kε-湍流模型,,对流动环境中由于温差引起的平面热水负浮力射流进行数值模拟.计算采用了混合有限分析方法离散控制方程,物理变量采用交错网格布置,用SIMPLEC算法求解离散方程.计算得到的流速场、温度场与试验结果符合良好,表明该模型和方法可用于平面热水负浮力射流特性的预报. 展开更多

关键词 平面负浮力射流 热水排放 数值模拟 混合有限分析法

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过渡区内喷泉流动的直接数值模拟与分析 被引量：2

13

作者 罗川旭 林文贤 +4 位作者 刘滔 高文峰 李明 马煜 郑勤红 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2008年第3期244-254,共11页

对于具有中等数值的Fr和Re值的处于从层流向湍流过渡的过渡区内的喷泉流动而言,了解其流动机理,尤其是卷吸和湍流开始出现时的流动机理,将有助于我们掌握湍流在负浮力射流中的形成机制以及湍流与负浮力射流之间的相互作用。本文对处于... 对于具有中等数值的Fr和Re值的处于从层流向湍流过渡的过渡区内的喷泉流动而言,了解其流动机理,尤其是卷吸和湍流开始出现时的流动机理,将有助于我们掌握湍流在负浮力射流中的形成机制以及湍流与负浮力射流之间的相互作用。本文对处于过渡区内(1≤Fr≤10,100≤Re≤1000)的负浮力射流进行了直接数值模拟。结果表明,当Re≤200时,在上升流动与回落流动、回落流动与环境流体之间的交界面上均只有微弱的卷吸现象出现,甚至当Fr较大时(如Fr=8)也是如此。但当Re>200时,在上述交界面上不但出现了卷吸现象,并且其程度随Re的增大而增大,尤其在Re≥400时,回落流动与环境流体之间的卷吸现象变得很强烈。这些结果表明卷吸的产生主要是由于Re的影响,而相比之下Fr对于卷吸的产生的影响就要小得多。结果还表明,由于卷吸的作用,喷泉的最大穿透高度即使在喷泉流动达到稳态时仍然有上下波动,其平均值在1<Fr≤8和100≤Re≤800的范围内与Fr3/2Re1/4存在比例关系。 展开更多

关键词 负浮力射流 直接数值模拟 过渡区 湍流 卷吸

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静水条件下垂直圆管负浮力射流的数值模拟

14

作者 胡玉珊 张仁贡 +3 位作者 孙灿 郑福祥 王盛 尹则高 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第5期124-130,共7页

建立了静水条件下垂直圆管负浮力射流的三维水动力数学模型和物理模型,两者的无量纲垂向速度吻合较好;对静水条件下垂直圆管负浮力射流的水动力特性进行了研究。结果表明:随着射流初始速度的增加,射流初始密度和喷口直径的减小,射流最... 建立了静水条件下垂直圆管负浮力射流的三维水动力数学模型和物理模型,两者的无量纲垂向速度吻合较好;对静水条件下垂直圆管负浮力射流的水动力特性进行了研究。结果表明:随着射流初始速度的增加,射流初始密度和喷口直径的减小,射流最大上升高度和稳态高度均增加。射流初始速度和射流初始密度对最大上升高度时刻中轴线垂向速度衰减早晚和衰减率的影响不大;随着射流初始密度的增加,稳态高度时刻的射流中轴线上垂向速度衰减较晚,衰减率增加;射流量一定时,随着喷口直径的增加,最大上升高度时刻和稳态高度时刻射流中轴线上垂向流速衰减较早,衰减率减小。分别建立了密度弗劳德数表达的无量纲最大上升高度和稳态高度线性关系式;本研究中射流最大上升高度和稳态高度比值趋近于常数1.52,与密度弗劳德数基本无关。研究结果可以为静水条件下垂直圆管负浮力射流的设计和工程应用提供一定的参考依据。 展开更多

关键词 静水 垂直圆管 负浮力射流 射流高度 中轴线垂向速度 密度弗劳徳数

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排放角度对平面负浮力射流的影响及射流远区特性分析

15

作者 杨中华 槐文信 +1 位作者 王驰 余新明 《武汉大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期34-38,共5页

采用κ-ε湍流模型和混合有限分析算法,对静止环境中多排放角度的平面负浮力射流进行了数值模拟,分析了射流角度和出口密度弗汝德数对负浮力射流特征量的影响,给出了考虑排放角度的最大上升高度计算公式.分析了垂直射流的远区特性,高密... 采用κ-ε湍流模型和混合有限分析算法,对静止环境中多排放角度的平面负浮力射流进行了数值模拟,分析了射流角度和出口密度弗汝德数对负浮力射流特征量的影响,给出了考虑排放角度的最大上升高度计算公式.分析了垂直射流的远区特性,高密度流体以异重流形式向下游流动. 展开更多

关键词 平面负浮力射流 最大上升高度 远区特性 异重流

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弱的负浮力射流研究进展 被引量：2

16

作者 林文贤 刘滔 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2005年第6期694-707,共14页

本文主要总结了利用量纲分析和标度分析研究弱的负浮力射流在均匀和线性分层环境流体中的流动特性,以及利用直接数值模拟来验证和定量化表征流动特性的标度关系的进展情况。

关键词 弱的负浮力射流 直接数值模拟 量纲分析 标度分析 标度关系

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处于过渡区的圆形负浮力射流最大射流高度的PIV实验分析 被引量：1

17

作者 李晶金 高文峰 +6 位作者 李琼 夏耀稳 王飞 孔刘洋 谢祥生 张牧 袁东方 《云南师范大学学报（自然科学版）》 2021年第4期7-13,共7页

利用粒子图像测速(PIV-Particle Image Velocimetry)技术,对均匀环境流体中控制参数在2≤Fr≤8和100≤Re≤700范围内处于过渡区的圆形负浮力射流的最大射流高度进行了实验研究.通过回归分析,得到了无量纲最大射流高度z_(m)与Fr及Fr、Re... 利用粒子图像测速(PIV-Particle Image Velocimetry)技术,对均匀环境流体中控制参数在2≤Fr≤8和100≤Re≤700范围内处于过渡区的圆形负浮力射流的最大射流高度进行了实验研究.通过回归分析,得到了无量纲最大射流高度z_(m)与Fr及Fr、Re两个变量组合的定量关系式. 展开更多

关键词 均匀环境 过渡区圆形负浮力射流 粒子图像测速(PIV) 无量纲最大射流高度z_(m)

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非静态环境中负浮力射流模拟研究 被引量：1

18

作者 张松磊 王艳华 +1 位作者 周建旭 丁国莹 《人民黄河》 CAS 北大核心 2014年第11期117-118,134,共3页

以计算流体学软件Fluent为基础,通过求解基于雷诺数平均法(RANS)的标准紊流模型对非静态环境中第一种形式的负浮力射流进行了模拟和研究,并用Tecplot处理了Fluent计算求得的曲线,由此得出了该种形式的负浮力射流从开始到结束过程中不同... 以计算流体学软件Fluent为基础,通过求解基于雷诺数平均法(RANS)的标准紊流模型对非静态环境中第一种形式的负浮力射流进行了模拟和研究,并用Tecplot处理了Fluent计算求得的曲线,由此得出了该种形式的负浮力射流从开始到结束过程中不同时刻的水流流态图以及整个流动过程的流线分布图。将模拟结果与理论计算结果进行对比、分析,表明该模拟结果与理论计算结果和实际情况吻合,说明该模型和方法能够计算此类负浮力射流。 展开更多

关键词 负浮力射流 FLUENT Tecplot 分析 非静态环境

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起动负浮力射流中涡环形成与演化的实验研究

19

作者 陈盛文 高磊 《应用物理》 CAS 2019年第4期182-196,共15页

本文对负浮力涡环的形成与演化的动力学特性进行了实验研究。对小冲程比(L/D = 2、3)情况下产生的浮力涡环的近场的演化进行了分析,发现随着理查德森数Ri增大,涡环的生长半径变大,涡环的运动速度减小,相应的动力学参数(水力冲量、环量等... 本文对负浮力涡环的形成与演化的动力学特性进行了实验研究。对小冲程比(L/D = 2、3)情况下产生的浮力涡环的近场的演化进行了分析,发现随着理查德森数Ri增大,涡环的生长半径变大,涡环的运动速度减小,相应的动力学参数(水力冲量、环量等)也变小。并求得浮力涡环的冲量与速度,与细核涡环理论模型公式求得的冲量与速度对比,发现浮力涡环是符合细核涡环特性。 展开更多

关键词 负浮力射流 涡环 理查德森数

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