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不同导叶数对立式斜流泵水力特性影响的研究 被引量：7
1
作者 杨从新 苏晓珍 +1 位作者 李强 黎义斌 《人民长江》 北大核心 2014年第19期68-71,100,共5页
为探索立式斜流泵导叶片数对水泵水力性能的影响,选择比转数ns=542.3的模型泵为研究对象,分别对双向FSI模型和单一流体域不同模型进行了比较研究。结果表明,双向FSI模型更加适合模拟斜流泵,能反映泵内水体真实流动规律;随着导叶片数的增... 为探索立式斜流泵导叶片数对水泵水力性能的影响,选择比转数ns=542.3的模型泵为研究对象,分别对双向FSI模型和单一流体域不同模型进行了比较研究。结果表明,双向FSI模型更加适合模拟斜流泵,能反映泵内水体真实流动规律;随着导叶片数的增加,泵内水力损失逐渐增大,当导叶数增加到7片时,泵内水力损失最大,占总扬程的15.20%;当导叶为3片时,泵内水力损失最小,只占总扬程的3.34%,且导叶出口速度分布以及导叶表面静压分布都较为合理。研究结果可为立式斜流泵导叶数的选择提供参考。 展开更多
关键词 不同导叶数 双向FSI les模拟 斜流泵
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基于1 m尺度甲醇油池火模拟计算的不同辐射模型数值评估研究 被引量：1
2
作者 周千军 胡勇 蒋勇 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期42-51,I0008,共11页
池火是火灾灾害中最常遇到的火焰类型之一,发展油池火的精细化建模有利于液体火灾事故危害性的精准分析及评估。众所周知,热辐射建模是准确模拟各种火灾场景的关键环节。因此,为建立合适的辐射模型,在这项工作中,通过将四个不同的辐射... 池火是火灾灾害中最常遇到的火焰类型之一,发展油池火的精细化建模有利于液体火灾事故危害性的精准分析及评估。众所周知,热辐射建模是准确模拟各种火灾场景的关键环节。因此,为建立合适的辐射模型,在这项工作中,通过将四个不同的辐射模型耦合到开源火灾模拟代码FDS中,并使用有限体积法求解辐射强度传输方程,对大尺度甲醇池火开展了LES仿真研究。结合NIST的实验数据,对不同辐射模型的影响特性及结果进行了对比分析。关于温度计算,基于WSGG的辐射模型和Cassol的模型表现更好。此外,所有模型都能很好地预测脉动频率。然而,关于辐射热通量的预测,Cassol的两个模型和FDS默认模型的表现优于其他模型,获得每个组分的准确光谱信息数据和确定混合气体的WSGG系数的方法是成功预测火焰辐射的重要因素。 展开更多
关键词 油池火 灰气体模型 les模拟 WSGG模型
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脉冲防暴水炮非淹没气体射流的RANS和LES模拟
3
作者 战仁军 汪送 张倩 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2012年第4期42-44,49,共4页
为提高脉冲防暴水炮刺激剂的雾化水平,必须提高射流的出口速度和改善雾化带形状,而这些因素与管内非淹没气体射流的湍流流场息息相关。为准确描述湍流分布和水柱加速过程,对脉冲防暴水炮的非淹没气体射流进行了RANS和LES模拟。结果表示... 为提高脉冲防暴水炮刺激剂的雾化水平,必须提高射流的出口速度和改善雾化带形状,而这些因素与管内非淹没气体射流的湍流流场息息相关。为准确描述湍流分布和水柱加速过程,对脉冲防暴水炮的非淹没气体射流进行了RANS和LES模拟。结果表示LES模型较RANS的标准k-ε模型能更为精确地描述湍流分布和管内非淹没气体射流速度的各向异性。但两者对于水柱加速过程的描述基本一致,只是由于LES模型的气液参混较为充分,气液速度相差较小,而可能导致两模型气体在喷口膨胀规律的异同。LES模型气液界面复杂,是用于研究管内气液流型的理想方法。该方法为三维模拟打下了较好的基础,所得结果可以作为管外射流研究的初始条件。 展开更多
关键词 脉冲防暴水炮 非淹没气体射流 湍流流场 RANS模拟 les模拟
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基于RNG κ-ε与LES模型的盲肠河段口门区水力特性数值模拟分析
4
作者 赵君 陈雅倩 +2 位作者 闫桂霞 徐进超 李雪纯 《水电能源科学》 北大核心 2018年第3期93-95,109,共4页
为分析RNGκ-ε模型和LES大涡模型对盲肠河段数值模拟的影响,采用RNGκ-ε模型和LES大涡模型数值模拟盲端内及口门区的水流特性,并在此基础上研究了口门掺混区的涡流特性及其对盲端内水位和流速的振荡影响。结果表明,相对于RNGκ-ε模型... 为分析RNGκ-ε模型和LES大涡模型对盲肠河段数值模拟的影响,采用RNGκ-ε模型和LES大涡模型数值模拟盲端内及口门区的水流特性,并在此基础上研究了口门掺混区的涡流特性及其对盲端内水位和流速的振荡影响。结果表明,相对于RNGκ-ε模型,LES大涡模型模拟的结果更精细、全面;涡流从口门掺混区上游产生,顺水流方向向下游发展,直至溃灭,在主流与盲端下游交汇处涡量最大;剪切涡流造成盲端内流速及水面波动的周期性变化,其中水面振荡的方向与水流方向一致。研究成果为盲肠河段口门区涡流特性研究提供了参考。 展开更多
关键词 盲端 κ-ε模型 les模拟 水力特性 振荡
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基于LES的单开口非稳态自然通风模拟
5
作者 胡艳 周军莉 《建筑热能通风空调》 2017年第8期1-4,34,共5页
本文对非稳态流场边界条件下的单开口建筑自然通风进行了大涡模拟,采用谐波叠加法生成随机脉动风速时程数据,同时考虑平均风速随高度呈指数分布,脉动风速经过零散度修正处理后作为数值模拟的入口边界条件。比较了不同开口面积,建筑体积... 本文对非稳态流场边界条件下的单开口建筑自然通风进行了大涡模拟,采用谐波叠加法生成随机脉动风速时程数据,同时考虑平均风速随高度呈指数分布,脉动风速经过零散度修正处理后作为数值模拟的入口边界条件。比较了不同开口面积,建筑体积以及平均风速对自然通风量的影响。研究结果表明:单开口建筑的自然通风量是风速和建筑开口面积的函数,还与体积相关。如果仍然采用常规稳态通风量模型会错误评估自然通风效果。 展开更多
关键词 非稳态 单开口 自然通风 les模拟
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基于Flow-3D的圆柱形桥墩局部冲刷大涡模拟 被引量：27
6
作者 张曙光 尹进步 张根广 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2020年第1期67-73,共7页
为预测圆柱形桥墩周围的局部冲刷坑形态和最大冲坑深度,基于Flow-3D软件的水动力学模块和泥沙输运模块对桥墩附近局部冲刷进行了三维数值模拟。以Melville冲刷试验为原型,采用LES大涡模拟方法,模拟了桥墩附近湍流流场。以床面瞬时切应... 为预测圆柱形桥墩周围的局部冲刷坑形态和最大冲坑深度,基于Flow-3D软件的水动力学模块和泥沙输运模块对桥墩附近局部冲刷进行了三维数值模拟。以Melville冲刷试验为原型,采用LES大涡模拟方法,模拟了桥墩附近湍流流场。以床面瞬时切应力作为泥沙起动、输移条件,采用Van Rijn输沙率公式计算床面冲淤。采用FAVOR技术追踪河床形态变化,得到了桥墩附近局部冲刷形态。经实测资料验证,计算结果与模型实测的冲坑形态及最大冲坑深度基本吻合。 展开更多
关键词 桥墩冲刷 Flow-3D les大涡模拟 Melville冲刷试验
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LES和k-ε湍流模型对斜向淹没射流的数值模拟研究 被引量：13
7
作者 郭文思 李乃稳 +1 位作者 刘超 李龙国 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期7-15,共9页
采用k-ε和LES大涡模拟两种湍流模型对斜向射流入水垫塘的流场进行了三维数值模拟研究,得到了射流的流速、涡量、压力等水力特性,并与粒子成像测速仪(PIV)得到的结果进行对比。结果表明,射流入水垫塘后其流态为典型的三维流态,受射流上... 采用k-ε和LES大涡模拟两种湍流模型对斜向射流入水垫塘的流场进行了三维数值模拟研究,得到了射流的流速、涡量、压力等水力特性,并与粒子成像测速仪(PIV)得到的结果进行对比。结果表明,射流入水垫塘后其流态为典型的三维流态,受射流上下游紊流涡的影响,射流轴线、速度及压力分布呈现时空随机性的特征。k-ε湍流模型因对涡的各向同性假设,其计算结果不能反映斜向淹没射流流场结构的随机性特征,而LES大涡模型则可获得斜向淹没射流流场的时空随机性流场结构,如射流轴线、流速矢量分布、涡量场和压力场,准确揭示斜向淹没射流入水垫塘的流场演变过程和消能的剪切、混掺机理,并与PIV测试结果吻合良好。 展开更多
关键词 淹没射流 湍流模型 les大涡模拟 流场演变 PIV
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合成湍流对空腔流动RANS-LES混合模拟结果的影响 被引量：2
8
作者 郭启龙 李辰 +2 位作者 刘朋欣 孙东 张涵信 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2020年第5期980-988,I0004,共10页
合成湍流作为一种能够有效抑制"灰区"问题的手段,在RANS-LES混合模拟中得到了广泛应用。由于空腔流动中存在主导的自持振荡机制,添加合成湍流对其RANS-LES混合模拟结果的影响目前还不明确。本文详细比较了合成湍流对马赫数0.... 合成湍流作为一种能够有效抑制"灰区"问题的手段,在RANS-LES混合模拟中得到了广泛应用。由于空腔流动中存在主导的自持振荡机制,添加合成湍流对其RANS-LES混合模拟结果的影响目前还不明确。本文详细比较了合成湍流对马赫数0.6空腔流动的分区和非分区混合模拟带来的影响:对于剪切层,合成湍流显著增加了旋涡结构的三维特性和湍动能的大小;对于腔内的流动,添加合成湍流增大了后壁附近环流区的尺寸,进而降低了靠近后壁区域的剪切层动量厚度和平均压力分布,模拟结果更接近实验数据。合成湍流的使用会诱导产生更高频的模态,但是对Rossiter模态基本没有影响。通过对不同位置展向波数谱的比较,发现合成湍流对模拟结果的影响是通过改变腔内流动的三维机制而产生的。对比研究说明,如果主要关注流动的三维特性(如展向失稳模态),则来流边界层中的合成湍流脉动将对空腔流动的RANS-LES混合模拟结果有重要影响。 展开更多
关键词 合成湍流 RANS-les混合模拟 空腔流动 剪切层
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弯曲壁面流动分离及再附的尺度解析模拟
9
作者 李文龙 张波涛 +1 位作者 李平 付平 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期115-128,共14页
为准确预测弯曲壁面发生的流动分离及再附现象,基于模拟应力混合思想构建了新的RANS/LES混合框架,涡黏系数和湍动能耗散项中的长度尺度同步切换、涡解析区动态确定亚过滤尺度模型系数、采用混合过滤尺度匹配动态模型,并据此构造了k-ω... 为准确预测弯曲壁面发生的流动分离及再附现象,基于模拟应力混合思想构建了新的RANS/LES混合框架,涡黏系数和湍动能耗散项中的长度尺度同步切换、涡解析区动态确定亚过滤尺度模型系数、采用混合过滤尺度匹配动态模型,并据此构造了k-ω基动态应力混合模型。首先利用槽道湍流检验了基准的亚过滤尺度模型和近壁RANS模型,前者解析获得了正确的湍流脉动近壁行为和相干结构,后者以很小代价捕捉到了雷诺应力分量的各向异性和松弛效应。随后利用周期性山算例考核了动态应力混合模型对分离再附湍流的预测精度,并与DDES,IDDES及SAS模型进行了对比。结果表明,三项改进使得动态应力混合模型具有近壁模拟能力且不存在对数律不匹配问题,涡解析能力优于DES类隐含的准代数模型,能够更好地捕捉压力梯度诱导的流动分离和再附,获得更为准确的壁面剪切应力、摩擦系数、压力系数、回流区,分离剪切层相干结构的分辨率更高。 展开更多
关键词 流动分离 RANS/les混合模拟 应力混合涡模拟 分离涡模拟 周期性山丘流动
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一种基于低扩散通量分裂方法的WENO格式研究
10
作者 陈逖 孙明波 +2 位作者 范晓樯 梁剑寒 刘卫东 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期76-81,共6页
将低扩散通量分裂格式(LDFSS)和加权基本无振荡格式(WENO)相结合,构造出一种混合格式,其中WENO格式用于物理量重构,而LDFSS用于通量分裂。采用这种格式对Riemann问题、钝头体高超声速无粘绕流流场进行了计算,并对超声速平板湍流边界层... 将低扩散通量分裂格式(LDFSS)和加权基本无振荡格式(WENO)相结合,构造出一种混合格式,其中WENO格式用于物理量重构,而LDFSS用于通量分裂。采用这种格式对Riemann问题、钝头体高超声速无粘绕流流场进行了计算,并对超声速平板湍流边界层进行了混合LES/RANS模拟,计算结果表明:相对于采用Lax-Fridrichs分裂的WENO格式来说,这种混合格式对于激波和接触间断的分辨率更高,并且在标量保正性方面更优,收敛性更好;而相对于采用带有Minmod限制器的MUSCL方法进行物理量高阶重构的LDFSS格式来说,这种混合格式在混合模拟的计算中能够更好地反映湍流流场的脉动特性,计算得到的湍流速度脉动量的统计值更加准确。 展开更多
关键词 低扩散通量分裂格式 WENO格式 RIEMANN问题 湍流边界层 钝头体 混合les/RANS模拟
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