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流体-固体两相流的数值模拟 被引量：110
1
作者 张政 谢灼利 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期1-12,共12页
鉴于流体 -固体两相流及其数值模拟在化学工程中愈来愈广泛的应用 ,本文综述了Euler坐标系下流体相湍流模型、颗粒轨道模型以及流体 -颗粒双流体模型的基本原理和数值模拟方法 ;对相间耦合和颗粒间的相互作用也进行了介绍 ,特别是对能... 鉴于流体 -固体两相流及其数值模拟在化学工程中愈来愈广泛的应用 ,本文综述了Euler坐标系下流体相湍流模型、颗粒轨道模型以及流体 -颗粒双流体模型的基本原理和数值模拟方法 ;对相间耦合和颗粒间的相互作用也进行了介绍 ,特别是对能详细描述多颗粒间相互作用的颗粒离散单元法在流体 -固体两相流中的应用进行了详细描述 ;在评述各模型的优缺点和分析目前存在的问题的基础上 。 展开更多
关键词 数值模拟 流固两相流 耦合 颗粒间相互作用 离散单元法 化工过程 流体力学
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不同湍流模型在旋风分离器三维数值模拟中的应用和比较 被引量：135
2
作者 王海刚 刘石 《热能动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期337-342,共6页
采用标准κ-ε模型,RNGκ-ε模型和RSM(SSG)模型,对气—固旋风分离器中的单相湍流流场进行数值模拟计算。旋风分离器网格划分采用分块划分技术,每一块采用贴体坐标划分网格,计算结果同试验比较,三种模型中以RSM模型的预报结果最为合理,... 采用标准κ-ε模型,RNGκ-ε模型和RSM(SSG)模型,对气—固旋风分离器中的单相湍流流场进行数值模拟计算。旋风分离器网格划分采用分块划分技术,每一块采用贴体坐标划分网格,计算结果同试验比较,三种模型中以RSM模型的预报结果最为合理,对切向速度分布的涡结构给出了合理的预报结果,同时给出了雷诺应力的各向异性特性,但同实验值仍有一定的差别,分析认为同湍流模型本身的原因外,与入口边界条件的选取和网格划分的多少有一定的关系。 展开更多
关键词 旋风分离器 湍流模型 数值模拟 κ-ε模型 RNGκ-ε模型 RSM模型
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-湍流模型及其在FLUENT软件中的应用 被引量：140
3
作者 熊莉芳 林源 李世武 《工业加热》 CAS 2007年第4期13-15,共3页
由于流体湍流运动机理和规律的复杂性,目前尚未找到对各种流动情况都十分有效的模型。不过,工程上应用最广泛的是-两方程模型。应用-两方程模型通过对某管道湍流稳态的模拟并与理论分析比较,以及对某空气管道非稳态的流固耦合问题进行... 由于流体湍流运动机理和规律的复杂性,目前尚未找到对各种流动情况都十分有效的模型。不过,工程上应用最广泛的是-两方程模型。应用-两方程模型通过对某管道湍流稳态的模拟并与理论分析比较,以及对某空气管道非稳态的流固耦合问题进行数值模拟,结果证明-湍流模型对于内部的稳态或非稳态的充分发展湍流都很适用,再结合在壁面附近区域采用有效的壁面函数法,可以得到令人满意的结果。 展开更多
关键词 湍流 湍流模型 数值模拟 FLUENT 管道
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RNG κ-ε模式在工程湍流数值计算中的应用 被引量：56
4
作者 陈庆光 徐忠 张永建 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2003年第1期88-95,共8页
自Yakhot和Orszag提出RNG k-ε湍流模式以来,很多学者对其进行了修正和发展,并将其应用于某些实际湍流问题的数值模拟,取得了一些与实验近似一致的结果。本文主要从工程湍流计算的角度出发,结合作者的部分研究工作,对近年来RNG k-ε模... 自Yakhot和Orszag提出RNG k-ε湍流模式以来,很多学者对其进行了修正和发展,并将其应用于某些实际湍流问题的数值模拟,取得了一些与实验近似一致的结果。本文主要从工程湍流计算的角度出发,结合作者的部分研究工作,对近年来RNG k-ε模式在湍流流动数值研究中的应用现状及进展情况进行了总结,指出了该模式存在的问题,并对其应用前景进行了展望。 展开更多
关键词 湍流 RNGк-ε湍流模式 数值模拟
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岩溶管道-裂隙-孔隙三重空隙介质地下水流模型及模拟方法研究 被引量：85
5
作者 陈崇希 《地球科学（中国地质大学学报）》 EI CSCD 北大核心 1995年第4期361-366,共6页
岩溶含水介质由管道、裂隙与孔隙３类空隙介质组成，它们对地下水流动具有不同的贡献。简述了当前岩溶水的几种主要定量评价方法，提出折算渗透系数尺概念，建立了岩溶三重空隙介质地下水流统一的控制方程，引出管道与裂隙在达西流与非... 岩溶含水介质由管道、裂隙与孔隙３类空隙介质组成，它们对地下水流动具有不同的贡献。简述了当前岩溶水的几种主要定量评价方法，提出折算渗透系数尺概念，建立了岩溶三重空隙介质地下水流统一的控制方程，引出管道与裂隙在达西流与非达西流状态下的渗透系数与折算渗透系数的表达式，从而将达西流与非达西流耦合在一个模型中。本文提出岩溶三重介质地下水流的模拟方法，并给出理想模型的模拟结果。 展开更多
关键词 岩溶管道 岩溶水 裂隙 地下水流模型 孔隙
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管壳式换热器壳侧湍流流动的数值模拟及实验研究 被引量：62
6
作者 邓斌 陶文铨 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第9期889-893,924,共6页
采用全三维、交错网格、全隐格式的计算方法对管壳式换热器壳侧的流动进行了数值模拟.基于各向异性多孔介质与分布阻力的概念,采用修正的k-ε模型和壁面函数法,着重分析了管壳式换热器壳侧的湍流流动特性.数值模拟结果和冷态实验数据的... 采用全三维、交错网格、全隐格式的计算方法对管壳式换热器壳侧的流动进行了数值模拟.基于各向异性多孔介质与分布阻力的概念,采用修正的k-ε模型和壁面函数法,着重分析了管壳式换热器壳侧的湍流流动特性.数值模拟结果和冷态实验数据的对比表明:换热器壳侧的压力分布及压降的实验数据和计算结果符合良好,计算值与实验值之间的最大偏差为20%左右.采用各向异性多孔介质模型比现有文献中采用的各向同性多孔介质模型更能有效地模拟管壳式换热器壳侧的流动特性. 展开更多
关键词 管壳式换热器 数值模拟 实验研究
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轴流桨搅拌槽三维流场数值模拟 被引量：65
7
作者 侯拴弟 张政 +1 位作者 王英琛 施力田 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期70-76,共7页
利用k -ε湍流模型预测了搅拌槽在不同操作条件下宏观速度场 ,模型成功预测了搅拌槽内速度分布 ,计算结果与实验结果吻合较好 .模型预测结果表明 ,搅拌槽内宏观流动场受搅拌桨槽径比影响较大 .对单层搅拌桨 -槽体系 ,挡板前后宏观流动... 利用k -ε湍流模型预测了搅拌槽在不同操作条件下宏观速度场 ,模型成功预测了搅拌槽内速度分布 ,计算结果与实验结果吻合较好 .模型预测结果表明 ,搅拌槽内宏观流动场受搅拌桨槽径比影响较大 .对单层搅拌桨 -槽体系 ,挡板前后宏观流动场差别很大 ,在挡板以前区域 ,轴向流动较强 ,在整个r -z断面上形成一个整体循环 ;而在挡板后面区域 ,流体在桨叶安装位置高度附近转向轴心流动 ,槽体上半部区域形成二次循环区域 ,且二次循环区域内流体以向下流动为主 . 展开更多
关键词 搅拌槽 湍流运动 数值模拟 轴流浆 三维流场
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应用基于RNG方法的湍流模型数值模拟钝体绕流的湍流流动 被引量：49
8
作者 李玲 李玉梁 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期357-361,共5页
首次采用基于 RNG方法的湍流模型对绕流钝体后尾流流场进行了数值模拟。计算在任意非正交曲线坐标系下 ,采用非交错网格的有限体积法求解二维不可压 N- S方程 ,计算结果与实验数据以及与采用标准的 k- ε两方程湍流模型计算的结果进行比... 首次采用基于 RNG方法的湍流模型对绕流钝体后尾流流场进行了数值模拟。计算在任意非正交曲线坐标系下 ,采用非交错网格的有限体积法求解二维不可压 N- S方程 ,计算结果与实验数据以及与采用标准的 k- ε两方程湍流模型计算的结果进行比较 ,结果表明基于 RNG方法的湍流模型对于与时间相关的大尺度运动——旋涡脱落的尾流的详细结构 ,能够给出真实的模拟。 展开更多
关键词 湍流模型 钝体绕流 湍流流动 数值模拟 RNG
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CFD在水力机械湍流分析与性能预测中的应用 被引量：54
9
作者 王福军 《中国农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期75-80,共6页
为了研究水力机械运行特性,将最新发展的计算流体动力学(CFD)理论与方法应用于水力机械湍流分析,给出了水力机械湍流流动控制方程,分析了求解湍流流动的Reynolds时均法和大涡模拟法的适用性,建立了通过湍流流场分布预估水力机械能量特... 为了研究水力机械运行特性,将最新发展的计算流体动力学(CFD)理论与方法应用于水力机械湍流分析,给出了水力机械湍流流动控制方程,分析了求解湍流流动的Reynolds时均法和大涡模拟法的适用性,建立了通过湍流流场分布预估水力机械能量特性和空化特性的数学模型。通过基于k-ε双方程湍流模型的轴流泵全流道三维定常湍流计算,获得了与实际情况相符的流动细节。根据计算结果对轴流泵的能量、空化性能所做的预估,与试验结果基本一致。CFD理论和方法为探寻水力机械流场流动特性与结构动力特性间的复杂关系提供了一种新手段,为研究和开发高性能、大流量、高水头的水轮机和水泵提供理论和实际应用参考。 展开更多
关键词 水泵 水轮机 湍流 性能预测 CFD
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蜗壳式旋风分离器全空间三维时均流场的结构 被引量：61
10
作者 胡瓅元 时铭显 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期549-556,共8页
采用激光多普勒测速系统 (LDV)对蜗壳式旋风分离器全空间内三维湍流的时均流场进行了实验测定与分析 ,重点讨论了灰斗、环形空间和排气管的流场特点 .分离空间内时均流场是外侧准自由涡与内侧准强制涡的典型结构 .环形空间的入口部位有... 采用激光多普勒测速系统 (LDV)对蜗壳式旋风分离器全空间内三维湍流的时均流场进行了实验测定与分析 ,重点讨论了灰斗、环形空间和排气管的流场特点 .分离空间内时均流场是外侧准自由涡与内侧准强制涡的典型结构 .环形空间的入口部位有多个纵向二次涡 ,其他大部分空间顶部出现纵向二次环流 ,切向速度和径向速度的分布呈现非轴对称性 ,入口气量沿高度分布不均匀 .灰斗的顶部也存在纵向二次环流 .排气管内轴向速度分布与分离空间内的分布形态迥异 . 展开更多
关键词 蜗壳式旋风分离器 时均流场 激光多普勒测速系统
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水力机械转轮内的CFD分析及优化设计 被引量：32
11
作者 任静 吴玉林 +2 位作者 杨建明 张伟 曹树良 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期316-320,共5页
本文基于Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程和标准的ｋ－ε紊流模型，模拟了转轮内的三维紊流场。同时，建立了一种现代水力机械转轮的设计方法；采用ＣＡＤ－ＣＦＤ系统，依据三维紊流场的预测结 果优化转轮内相关的几何参数，使得转轮... 本文基于Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程和标准的ｋ－ε紊流模型，模拟了转轮内的三维紊流场。同时，建立了一种现代水力机械转轮的设计方法；采用ＣＡＤ－ＣＦＤ系统，依据三维紊流场的预测结 果优化转轮内相关的几何参数，使得转轮内的流态接近理想流态，从而保证优化转轮的良好性能。 展开更多
关键词 水力机械 转轮 CFD 优化设计
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板坯连铸结晶器内钢液流动过程的模拟仿真 被引量：51
12
作者 朱苗勇 刘家奇 肖泽强 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 1996年第8期23-27,共5页
板坯连铸结晶器内钢液的流动方式对去除钢水中夹杂物，防止残渣和保护渣卷入钢水，防止注流冲刷凝固层造成漏钢和拉裂很重要。本文开发了描述结晶器内三维湍流流动的数学模型和计算程序Ｍｏｕｌｄ１．０，对结晶器内的流动现象进行了模... 板坯连铸结晶器内钢液的流动方式对去除钢水中夹杂物，防止残渣和保护渣卷入钢水，防止注流冲刷凝固层造成漏钢和拉裂很重要。本文开发了描述结晶器内三维湍流流动的数学模型和计算程序Ｍｏｕｌｄ１．０，对结晶器内的流动现象进行了模拟研究，考察了双侧孔浸入式水口的张角和浸入深度及浇铸速度对结晶器内流动行为的影响，计算模拟结果与实测结果进行了比较。 展开更多
关键词 连铸 结晶器 浸入式 水口 湍流流动 模拟仿真
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不同湍流模型在螺旋桨水动力性能计算中的应用与比较 被引量：57
13
作者 黄胜 王超 王诗洋 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期481-485,共5页
为了研究不同湍流模型在螺旋桨水动力性能预报中的适用性,运用计算流体力学软件对粘性流场中螺旋桨的敞水性能进行了计算研究.分别采用标准模型k-ε、RNGk-ε模型和雷诺应力方程模型(RSM)模拟了敞水螺旋桨在不同进速系数下的推力系数、... 为了研究不同湍流模型在螺旋桨水动力性能预报中的适用性,运用计算流体力学软件对粘性流场中螺旋桨的敞水性能进行了计算研究.分别采用标准模型k-ε、RNGk-ε模型和雷诺应力方程模型(RSM)模拟了敞水螺旋桨在不同进速系数下的推力系数、转矩系数等.由3种湍流模型的预报结果与试验值的对比得出:标准模型对螺旋桨水动力性能的数值预报存在明显的缺陷;RNGk-ε模型相对于标准k-ε模型有所改进,但这种改进仍然没有抛弃基于涡粘性假设的基础,对预报精度的改进是有限的;而RSM模型完全抛弃了涡粘性假设,完全求解雷诺应力的微分输运方程,并且考虑了壁面对雷诺应力分布的影响,因此具有较其他2种模型更强的模拟能力. 展开更多
关键词 螺旋桨 水动力性能 湍流模型 粘性流场
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近壁面网格尺寸对湍流计算的影响 被引量：52
14
作者 覃文洁 胡春光 +1 位作者 郭良平 左正兴 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期388-392,共5页
采用不同的网格划分策略,利用FLUENT软件对长直圆管管内湍流进行数值计算.计算结果与半经验理论曲线的比较和分析表明,降低网格渐变率、提高径向网格数目以及调整壁面层网格的y+值均能够有效改善计算结果的精确性,而y+在其中起主要作用... 采用不同的网格划分策略,利用FLUENT软件对长直圆管管内湍流进行数值计算.计算结果与半经验理论曲线的比较和分析表明,降低网格渐变率、提高径向网格数目以及调整壁面层网格的y+值均能够有效改善计算结果的精确性,而y+在其中起主要作用.针对同一网格划分策略,改变边界条件对计算结果精确性的影响相对较大,而改变模型引起的影响则相对较小,因此,不同边界条件应采取相应的网格划分策略尤其是选择合适的近壁面网格尺寸. 展开更多
关键词 管内湍流 近壁面网格 数值计算
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含挺水植物和沉水植物水流紊动特性 被引量：58
15
作者 王忖 王超 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期816-822,共7页
在一定的水动力条件下,不同水生植物对水流结构改变的程度及对底泥再悬浮的影响由于其形态结构的差异有所不同。在玻璃水槽中铺设太湖底泥并种植天然沉水植物(水蕨)和挺水植物(菖蒲),通过水槽实验,用三维声学多普勒流速仪ADV对植物段紊... 在一定的水动力条件下,不同水生植物对水流结构改变的程度及对底泥再悬浮的影响由于其形态结构的差异有所不同。在玻璃水槽中铺设太湖底泥并种植天然沉水植物(水蕨)和挺水植物(菖蒲),通过水槽实验,用三维声学多普勒流速仪ADV对植物段紊流特性进行测量研究,分析含水生植物明渠水流的水力特性及底泥再悬浮规律。结果表明:含沉水植物和挺水植物明渠水流的垂向流速分布各自遵循不同的规律;其紊动强度和雷诺应力具有明显的各向异性特性;在沉水植物冠层交界处及挺水植物的茎杆和枝叶分叉处,紊流强度及雷诺应力均出现最大值;在一定条件下沉水植物和挺水植物均能抑制底泥再悬浮,但当雷诺数达到一定数值时,水生植物的存在反而加剧了底泥的再悬浮,与挺水植物相比,沉水植物对底泥再悬浮的抑制效果要更好。 展开更多
关键词 挺水植物 沉水植物 水流紊动特性 再悬浮 水生植物 太湖底泥 三维声学多普勒流速仪 明渠水流 雷诺应力 水动力条件 植物冠层 抑制效果 悬浮规律 形态结构 紊流特性 紊流强度 紊动强度 水力特性 水槽实验 流速分布
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大涡模拟理论及其应用综述 被引量：43
16
作者 王玲玲 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期261-265,共5页
对大涡模拟(LargeEddySimulation LES)理论的发展过程、基本理论及其应用现状和前景进行了系统的论述,并概要地介绍了运用LES理论,数值模拟方柱绕流的流动分离现象和动量射流与线性波相互作用的数值模拟成果,表明了LES理论对紊流细部结... 对大涡模拟(LargeEddySimulation LES)理论的发展过程、基本理论及其应用现状和前景进行了系统的论述,并概要地介绍了运用LES理论,数值模拟方柱绕流的流动分离现象和动量射流与线性波相互作用的数值模拟成果,表明了LES理论对紊流细部结构具有较强的数值模拟能力,可望用以解决大量的工程实际问题. 展开更多
关键词 大涡模拟 紊流 Smagorinsky模型 方柱绕流 涡脱落 射流
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波纹管内强制对流换热与阻力特性的实验研究 被引量：41
17
作者 曾敏 王秋旺 +2 位作者 屈治国 柏巍 陶文铨 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期237-240,共4页
用实验方法研究了空气在具有 3种不同管径 19、2 5、32mm的波纹管内的流动与换热特性 .管的外壁采用电加热 ,来模拟均匀热流的条件 ,测得了不同工况下各种管径的平均对流换热系数和阻力系数 ,拟合出了所测的参数范围内的阻力和换热实验... 用实验方法研究了空气在具有 3种不同管径 19、2 5、32mm的波纹管内的流动与换热特性 .管的外壁采用电加热 ,来模拟均匀热流的条件 ,测得了不同工况下各种管径的平均对流换热系数和阻力系数 ,拟合出了所测的参数范围内的阻力和换热实验关联式 ,并比较了相同管径的波纹管和光管的换热效果 ,发现无论在哪种比较条件下 ,波纹管均比相同管径下的光管综合换热性能强 . 展开更多
关键词 波纹管 强制对流换热 阻力特性 实验研究 管壳式换热器
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光滑裂隙水流模型实验及其机理初探 被引量：43
18
作者 速宝玉 詹美礼 赵坚 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 1994年第5期19-24,共6页
本文通过裂隙水室内模型实验研究，将理论值与实验作了对比分析，阐述了立方定律的适用范围，同时，对微裂隙水流运动亦进行了初步研究，在实验的基础上，通过机理分析和实验研究的总结，得出了微裂隙水运动不完全属于牛顿流体运动的初... 本文通过裂隙水室内模型实验研究，将理论值与实验作了对比分析，阐述了立方定律的适用范围，同时，对微裂隙水流运动亦进行了初步研究，在实验的基础上，通过机理分析和实验研究的总结，得出了微裂隙水运动不完全属于牛顿流体运动的初步结论。在紊流实验的基础上提出了一个半经验公式，经比较，与实测结果较为一致。 展开更多
关键词 裂隙水 紊流 模型实验 理论
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无过载离心泵叶轮内三维不可压湍流场计算 被引量：36
19
作者 袁寿其 陈池 +1 位作者 郑铭 李昳 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期31-34,共4页
采用添加源项的方法，考虑旋转与曲率的影响对标准ｋ－ε湍流模型进行修正，在压强连接的隐式修正法（ＳＩＭＰＬＥ－Ｃ）建立的压力速度校正方程基础上，用交替方向隐式法（ＡＤＩ）求解线性方程组，求解了无过载离心泵叶轮内三维不可... 采用添加源项的方法，考虑旋转与曲率的影响对标准ｋ－ε湍流模型进行修正，在压强连接的隐式修正法（ＳＩＭＰＬＥ－Ｃ）建立的压力速度校正方程基础上，用交替方向隐式法（ＡＤＩ）求解线性方程组，求解了无过载离心泵叶轮内三维不可压湍流场，揭示了该种泵的进口回流和出口二次流等流动特征。研究结果将对无过载离心泵的基于流场计算的优化设计有指导意义。 展开更多
关键词 无过载 离心泵 计算流体动力学
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弯曲管段内流动的大涡模拟 被引量：42
20
作者 樊洪明 何钟怡 王小华 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2001年第1期78-83,共6页
本文应用湍流大涡模拟方法对三维空间的弯管流进行了数值模拟。计算中使用了隐含流线迎风耗散作用的具有三阶部分展开的 Taylor_ Galerkin离散格式 ,导出了经 Gauss滤波后的基本方程组的有限元列式。数值计算结果与实验结果符合较好 。
关键词 湍流大涡模拟 流场 有限元法 弯管流
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