大渦
- 典型山地風場三維效應大渦模擬研究
)和基于空間平均大渦模擬方法(large eddy simulation,LES)是較常用數值模擬方法。相較于RANS 方法，LES 方法不僅能夠獲得平均風場，也可以較為準確地獲得湍流特性。Tamura 等[5]和Cao 等[6]采用大渦模擬和風洞試驗方法，研究了不同來流情況下不同坡度粗糙與光滑表面二維山脊，研究表明大渦模擬能夠很好模擬山區地形平均風場特性，但對陡峭山脊湍流特性，大渦模擬與風洞試驗存在差異。Liu 等[7]對相同坡度二維對稱山脊以及三維對稱
重慶建筑 2023年10期2023-10-30
- 基于FDS大渦模擬的工業建筑噴射火模擬分析
上，比較FDS 大渦模擬結果與噴射火經驗模型計算結果，探究兩者間熱輻射強度和傷害半徑的差異，驗證噴射火模型的有效性。再利用FDS 軟件在不同風速條件下對某工業建筑罐區噴射火事故進行數值模擬，探究噴射火的火焰發展、熱輻射強度和對相鄰建筑造成的影響。1 FDS 大渦模擬FDS 是由美國標準技術研究院NIST（National Institute of Standards and Technology）開發，用于分析火災的模擬軟件，通過求解Navier-Stok
制冷與空調 2023年3期2023-07-17
- 高山峽谷橋址處風場特性的大渦模擬研究
行對比研究，發現大渦模擬獲得的湍流特征較雷諾時均模型更接近試驗結果。BECHMANN等[13]分別采用雷諾時均模型和大渦模擬研究了Askervein山的風場特性并與實測結果進行對比，發現這2種湍流模型均能準確預測平均風速和山脈迎風側的湍流動能(與脈動風速標準差的平方成正比)，但對于尾流區的湍流動能，大渦模擬具有更高的精度。為更加準確地模擬高山峽谷風場的湍流特性，本文采用大渦模擬對川藏線迫龍溝大橋橋址的風場特性進行模擬研究。另一方面，高山峽谷的大氣邊界層厚度
中南大學學報（自然科學版） 2023年1期2023-03-27
- 可壓縮槽道流動的大渦模擬研究
可壓縮槽道流動的大渦模擬研究王鎖柱，楊天鵬，楊依峰，秦緒國，蘇 偉（北京航天長征飛行器研究所，北京，100076）可壓縮湍流邊界層是高速飛行器研究面臨的基礎科學問題，對其流動機理的認識對于高速飛行器氣動力熱設計具有重要意義。采用大渦模擬方法對可壓縮槽道流動進行了數值模擬研究，并基于Favré過濾建立了適用于可壓縮流動的大渦模擬方法，將混合亞格子模型延拓到了動態形式，形成了適用于可壓縮流動的動態混合模型。通過分析亞格子模型、網格疏密和計算格式對數值模擬結果的
導彈與航天運載技術 2023年1期2023-03-09
- 坡度對三維山丘風場特性及繞流機理分析
和基于空間平均的大渦模擬(Large eddy simulation，LES)方法。王凱等[7]在研究近地表風場受坡度影響時，坡度比在0.3°以下對地形風場影響較小，坡度比在0.7°以上，再附渦更加明顯。閆姝等[8]研究了山丘的繞流場分布，發現當山丘高寬比較大時，背風面的繞流穩定性較差，易發生流動分離；但由于以上研究所采用的RANS方法僅能得到時間平均值，所以僅研究了平均風，而未涉及脈動風特性。與RANS方法相比，LES大渦模擬方法基于空間平均，對大尺度渦
科學技術與工程 2022年20期2022-08-23
- 數值模式垂直分辨率對臺風大渦模擬的影響
統非常必要。隨著大渦模擬(Large-eddy Simulation， LES)技術的發展，使臺風邊界層中小尺度有組織渦旋的精細數值模擬逐漸得以實現。Rotunno， et al[5]利用WRF(Weather Research and Forecasting)模式，采用6層嵌套區域對熱帶氣旋進行超高分辨率的數值模擬，其模式最內層水平分辨率為62 m，發現在模式水平分辨率由111 m提高到62 m時，模擬結果出現了明顯不同，62 m分辨率模擬出了明顯的小尺
氣象科學 2021年6期2022-01-12
- 基于簡化反應機理的甲烷-空氣爆炸增厚火焰大渦模擬
計算技術的發展，大渦模擬(large eddy simulation, LES)已經成為一種預測管道內甲烷-空氣爆炸湍流反應的重要手段[4-6]。相對于大渦模擬，雷諾平均模擬(Reynolds average Navier-Stokes，RANS)由于對Navier-Stokes (N-S)方程進行了時間平均，計算準確性較差，難以精確預測爆炸火焰結構。然而由于計算能力的限制，當前大渦模擬中計算網格尺寸要遠大于待求解火焰厚度。為了解決這一問題，學者們提出了三
化工學報 2021年11期2021-11-26
- 基于人工神經網絡的可壓縮湍流大渦模擬模型
圳 518055大渦模擬方法適用于研究復雜湍流問題，比如航空航天、大氣、海洋、能源、天體物理等領域中遇到的湍流問題[1-7]。湍流大尺度結構主導著動量、能量和熱量的傳輸。受限于目前計算機的計算能力，無法使用直接數值模擬(DNS)方法獲得高雷諾數湍流在各個尺度上的所有流場信息。大渦模擬方法主要通過使用較粗的網格求解湍流中的大尺度結構，同時構造近似的亞格子(SGS)模型表達小尺度結構對大尺度運動的影響[8-10]。在可壓縮湍流中，熱力學量和速度之間相互耦合，旋
航空學報 2021年9期2021-10-20
- 旋流預混燃燒室火焰動力學奇異譜分析研究
緣發生褶皺，因而大渦模擬適用于預混燃燒模擬[4]。然而，由于大渦模擬時間步長小、網格尺度細，求解時間長，結果難以為設計工作提供足夠快的反饋。此外，模擬獲得的熱釋放時間序列有時間短、非平穩和趨勢被噪聲所掩蓋等特性。采用傳統的火焰傳遞函數法，計算的響應特性結果差，難以分析火焰未來趨勢，例如是否熄滅。本文將一種數據驅動算法——奇異譜分析(Singular Spectrum Analysis,SSA)應用于上述熱釋放率時間序列分析中，以進一步提取火焰動力學特性。奇
燃氣輪機技術 2021年2期2021-07-09
- 基于Navier-Stokes 方程殘差的隱式大渦模擬有限元模型1)
模擬方法的一種,大渦模擬方法(large eddy simulation,LES) 在未來的工業應用中具有極大的潛力.大渦模擬方法的主體思想是針對湍流不同尺度渦的不同特點,弓入介于大渦尺度和小渦尺度之間的濾波器對Navier-Stokes 方程進行過濾,保留濾波器寬度以上的大渦特征,對所保留的大尺度渦結構進行直接模擬,對小尺度渦結構采用不可解尺度模型模擬[1-2].相比于直接數值模擬(Direct numerical simulation,DNS),它過濾
力學學報 2020年5期2020-11-03
- 基于雙方程的大渦模擬分析連鑄結晶器內鋼液流動特性★
擬中比較流行的是大渦模擬(large eddy simulation, LES)方法[5]，其分析湍流的數據非常接近真實值，但大渦模擬對網格尺度的要求高，不僅在近壁區模擬時，其網格精密度要求很高，遠壁端的精度也很高，提高了整個模擬數據量，因此大渦模擬目前還不太適合求解冶金湍流問題。Spalart 等人[6]在綜合比較各種流場模擬方法之后，發現雷諾平均(Reynolds averaged Navie-Stokes,RANS)模擬適合于整個流場分布研究，網格尺
山西冶金 2020年3期2020-07-15
- 高雷諾數湍流風場大渦模擬的并行直接求解方法1)
3-16].采用大渦模擬方法[17]，計算大氣邊界層的流動特性，已有很多研究工作和成果，并應用到城市大氣污染擴散和其他相關大氣風場流動等研究[18-25].對于自然環境大氣邊界層，數值模擬研究用于風沙流的高雷諾數湍流風場，需要足夠大的計算規模，才能有效的反映出實際野外環境中沙塵顆粒在氣流作用下的運動規律.目前對高雷諾數湍流流動的數值模擬研究仍受到計算規模的限制.因此，充分利用我國的超級計算機資源，發展高效率并行計算技術，對高雷諾數湍流風場以及進一步的風沙流
力學學報 2020年3期2020-06-10
- 大渦數值模擬發展歷程與展望
確模擬湍流運動。大渦模擬方法(LES)是目前模擬湍流運動最具應用潛力的數值方法，最早由Smagorinsky在1963年提出。LES法直接模擬湍流的大規模運動(大渦)，而小尺度的渦則用模型來封閉，因此計算量遠小于DNS法。同時，由于大渦包含了湍流的大部分能量和動量的轉移和交換，因此直接模擬大渦運動的LES法相對于RANS法更為準確。一、LES法基本原理湍流運動由許多大小不同的旋渦組成，大渦對于平均流動的影響較為明顯，大量的質量、熱量、動量、能量交換通過大渦
福建質量管理 2020年1期2020-03-12
- 龍卷風沖擊高層建筑氣動力效應數值模擬
象。近年來，基于大渦模擬的研究逐漸展開，如Takeshi和Liu[9]在2014年通過應用大渦模擬數值研究了動態龍卷風的湍流對徑向和垂直方向平均流場的影響。Liu和Takeshi[10]通過大渦模擬的方法研究了龍卷風的平移運動和粗糙度對類龍卷風旋渦的影響。Yao等[11]通過高分辨率的數值模擬，對處于華東地區的EF4級龍卷風的形成、結構和演變進行了研究。與此同時，相關實驗室測量也在取得重要進展，早期如Sarkar等[2-3]通過平移龍卷風風場發生器測量了高
工程力學 2020年1期2020-01-17
- 鋸齒形轉捩片觸發高超聲速進氣道邊界層轉捩的大渦模擬
有效高度，并應用大渦模擬方法分析了其轉捩機理[12]，給出了強制轉捩過程的流場結構和流向渦的失穩模式。清華大學的肖志祥等[13-16]對高超聲速邊界層內不同形狀粗糙單元導致的強制轉捩現象進行了直接數值模擬，研究發現此類強制轉捩主要由粗糙元頂部的三維剪切層失穩導致，并對多種粗糙元的轉捩效果進行了定量研究。朱德華等[17]通過數值模擬,從邊界層穩定性和拓撲結構穩定性角度分析了鉆石型粗糙元的主要轉捩機理。涂國華等[18]研究發現在超聲速邊界層中布置懸空的細絲可促
航空學報 2019年10期2019-10-31
- 半干旱區湍流相干結構對地表能量不平衡問題的解決
礎上，我們提出了大渦平均法替代雷諾平均來進行流動分離。采用中國氣象局蘭州干旱氣象研究所定西干旱氣象與生態環境試驗基地的湍流觀測資料計算后發現，進行大渦平均后，湍流脈動場可以有效去除雷諾平均后殘存的線性趨勢和渦結構，而且也可以再現慣性子區的-2/3方律，在溫度方面甚至優于雷諾平均。接著，對比分析了兩種平均方法在計算均值與通量時的關系，發現兩法的結果存在顯著的線性相關，雷諾平均會低估平均垂直速度、動量垂直通量、熱量垂直通量與水汽垂直通量、感熱與潛熱，高估水平速
中國科技縱橫 2019年6期2019-05-08
- 氣固兩相燃燒雙流體大渦模擬的數學模型
固兩相燃燒雙流體大渦模擬的數學模型周力行(清華大學工程力學系，北京 100084)目前大多數兩相燃燒的大渦模擬(large-eddy simulation，LES)是歐拉-拉氏模擬，這比歐拉-歐拉或雙流體模擬耗時大得多．本文提出氣固兩相燃燒雙流體大渦模擬的數學物理模型，包括雙流體框架內大渦模擬過濾的控制方程，兩相亞網格(sub-grid scale，SGS)應力模型和亞網格氣體燃燒模型．對亞網格應力本文建議用作者提出的兩相亞網格動能方程模型，考慮兩相之間的
燃燒科學與技術 2019年2期2019-04-18
- 次千米至次百米高分辨率模擬的熱帶氣旋眼墻低層極端上升運動特征分析
10]，另一類是大渦模擬技術[11](large-eddy simulation，LES)。Zhu[12]指出，邊界層參數化方法低估了邊界層的湍流作用。Rotunno等[13]采用WRF(Weather Research Forecast)模式的大渦技術模擬了f-平面上沒有環境氣流影響的熱帶氣旋，他們發現水平分辨率達到185～62 m時，模式可以模擬出邊界層風場的湍流特征和非常強的瞬時大風或者陣風。由于觀測條件的限制，目前只能夠觀測到TC中有限區域的垂直運
熱帶氣象學報 2019年1期2019-03-12
- 非均勻入流部分預混射流火焰的大渦模擬
分預混射流火焰的大渦模擬李偉超1，王?平2，侯天增1，余?倩1，陳明敏3，曾海翔1(1. 江蘇大學能源與動力工程學院，鎮江 212013；2. 江蘇大學能源研究院，鎮江 212013；3. 上海電氣燃氣輪機有限公司，上海 201199)針對部分預混火焰的大渦模擬(LES)問題，通過采用基于反應-擴散流形(REDIM)方法和假定濾波概率密度函數(PFDF)構造的REDIM-PFDF亞網格燃燒模型，對悉尼大學及Sandia實驗室聯合測量的非均勻射流部分預混火焰
燃燒科學與技術 2019年1期2019-02-14
- 連續圓孔障礙物對油氣泄壓爆炸火焰特性影響大渦模擬*
湍流耦合的行為。大渦模擬將耗散尺度的脈動進行過濾，只對大尺度脈動進行求解，其空間分辨率比雷諾平均更高，可以有效捕捉油氣爆炸過程中的湍流特征。目前，關于置障管道內油氣爆炸的大渦模擬研究偏少，油氣爆炸火焰與湍流的耦合特性還亟待進一步研究。本文中針對連續圓孔障礙物條件下油氣爆炸火焰與湍流耦合過程進行大渦模擬，并將數值模擬得到的火焰形態、火焰傳播速度和爆炸超壓等特征參數與實驗結果進行比較，進而揭示油氣爆炸過程中火焰-湍流耦合機理。1 數學模型1.1 大渦模擬控制方
爆炸與沖擊 2018年6期2018-10-16
- 基于大渦模擬尾水管渦帶模擬及流動特性研究
，因此，本文采用大渦數值模擬對高水頭混流式水輪機三種工況進行數值模擬，分析尾水管內湍流發展過程及流動特性。二、計算模型與數值方法(一)幾何模型與工況設置本文使用的尾水管模型來源于某700m高水頭混流式水輪機試驗模型，該混流式水輪機葉片數為15片，轉輪出口直徑為0.2832m。不同工況下，混流式水輪機尾水管內流場特征差別較大，因此，選取定水頭、同轉速、不同導葉開度的三種工況進行分析，各工況具體參數如下表1所示。表1 模型試驗工況參數(二)邊界條件及網格劃分由
福建質量管理 2018年11期2018-05-17
- 軸流風機葉尖泄漏流動的大渦模擬
Alexej Pogorelov Matthias Meinke Wolfgang Schroder(Institute of Aerodynamics,RWTH Aachen University,Wullnerstr.5a,52062 Aachen,Germany)0 IntroductionThe tip-gap between the blade and the casing wall has a strong impact on the perf
風機技術 2018年1期2018-03-21
- 基于LES方法的壁面旋轉旋流分離器內流特性的研究
的單向流場進行了大渦模擬研究［4］，結果表明，大渦模擬在切向速度的預測較雷諾平均法有著明顯的優勢，但軸向速度預測精度較差。劉難生等采用大渦模擬方法，研究了繞軸旋轉圓管內的湍流流動特性，與相應的直接模擬結果和試驗數據進行了對比驗證也得到了較好的效果［5］；崔桂香和許春曉等也通過直接模擬研究了旋轉槽道湍流中旋轉數對雷諾應力輸運的影響［6］。而基于LES方法對壁面旋轉旋流器內部流場的研究還比較缺少。大渦模擬（LES）的基本思想是把湍流瞬時運動通過濾波函數分解成大
流體機械 2017年8期2018-01-25
- 基于大渦模擬的伺服閥噴嘴磨粒流拋光數值研究
越來越多的學者將大渦模擬方法與實際的工程算例相結合，應用大渦模擬的方法來解決工程中常見的湍流問題。Renze等學者應用LES對渦輪葉片氣膜冷卻進行了分析研究，發現密度比以及速度比對湍流混雜過程中均是需要考慮的重要因素，速度比對射流孔附近的流場有著重要的影響[9]。Suntan等學者應用LES方法對氣輪機的進氣系統的氣動過程進行了模擬，并于k-ε湍流模型的數值模擬結果進行了比較，結果表明應用LES方法能夠得到更滿意的渦度場和湍流動能的分布狀態，且具有較高的精
制造業自動化 2017年12期2018-01-23
- 大渦模擬中模型系數對方柱繞流的影響
310018)大渦模擬中模型系數對方柱繞流的影響張童偉，聶 欣，陶雪峰(杭州電子科技大學機械工程學院，浙江 杭州 310018)采用大渦模擬中3種不同Smagorinsky系數的標準Smagorinsky-Lilly模型和動態模型，對雷諾數為22 000的三維方柱繞流進行數值研究.對計算結果中的特征變量進行了驗證與分析；并對不同尺度的渦旋及其相互關系進行研究；同時對流場不同位置處和不同Smagorinsky系數對計算結果的影響及其準確性進行了對比分析.結
杭州電子科技大學學報(自然科學版) 2017年6期2017-12-18
- 大渦模擬預報螺旋槳輻射噪聲的三種聲學方法
熊紫英，孫紅星?大渦模擬預報螺旋槳輻射噪聲的三種聲學方法李亞1，張楠2，熊紫英1，孫紅星1(1. 中國船舶科學研究中心船舶振動噪聲重點實驗室，江蘇無錫 214082； 2. 中國船舶科學研究中心水動力學重點實驗室，江蘇無錫 214082)螺旋槳噪聲是船舶的三大噪聲源之一，研究螺旋槳的噪聲現象具有很大的現實意義。首先劃分了螺旋槳的結構化網格，進行了網格收斂性分析，然后采用大渦模擬方法計算螺旋槳水動力。在噪聲計算中采用了FW-H方程、結合Virtual lab
聲學技術 2017年5期2017-12-01
- 熵格子Boltzmann方法的重整化群代數湍流模型
ann方法的標準大渦模擬模型。完成了對高雷諾數湍流繞流場的模擬計算。結果表明：所建立的熵格子Boltzmann方法重整化群代數湍流模型能夠有效地模擬高雷諾數湍流流動問題；其對緊貼壁面處較小尺度湍渦的模擬結果趨近于大渦模擬的結果；重整化群代數湍流模型在對高雷諾數湍流的模擬中表現出耗散模型的特征。熵格子Boltzmann方法；重整化群；代數湍流模型；大渦模擬；高雷諾數0 引 言格子Boltzmann方法（Lattice Boltzmann Method，簡稱L
船舶力學 2017年11期2017-11-28
- 渦輪槳攪拌槽內湍流特性的V3V實驗及大渦模擬
性的V3V實驗及大渦模擬施乃進1，周勇軍1，鮑蘇洋1，辛偉2，陶蘭蘭2（1南京工業大學機械與動力工程學院，江蘇 南京 211816；2江蘇省特種設備安全監督檢驗研究院國家化工設備質量監督檢驗中心，江蘇 蘇州 215600）分別用體三維速度測量技術（volumetric three-component velocimetry measurements，V3V）和大渦模擬（large eddy simulation，LES）方法對渦輪槳攪拌槽內流場進行研究，發
化工學報 2017年11期2017-11-22
- 風向對航母甲板風影響的大渦模擬
航母甲板風影響的大渦模擬袁書生，趙元立，丁偉鋒(海軍航空工程學院，山東 煙臺 264001)采用低速氣流運動控制方程組和湍流大渦模擬方法，研究了來風風向對航母甲板風的影響，得到了不同來風風向條件下，艏艉對稱面附近、甲板上方低場及航母后方某點處壓力和垂向速度隨時間的變化關系。結果表明：航母有一定角度的側向風對艦載機起飛有利，右舷風比左舷風有利；從有利于艦載機著艦角度看，右舷來風較左舷來風有利；從艦載機著艦下滑穩定性上看，來風風向角度越小越有利。航空母艦；甲板
海洋工程 2017年2期2017-11-07
- 低雷諾數下翼型不同分離流態的大渦模擬
型不同分離流態的大渦模擬艾國遠, 葉 建*(重慶大學 動力工程學院, 重慶 400044)采用高精度大渦模擬方法，對5°來流迎角、馬赫數0.4、三個不同雷諾數(55 000、100 000和150 000)的NACA 0025翼型進行仿真，研究低雷諾數條件下翼型的氣動特性。通過對比分析3種工況的計算結果，發現翼型繞流存在兩種不同的分離流態：Re=55 000和100 000時，翼型上表面出現大尺度的開式分離，形成寬的尾跡區；Re=150 000時，上表面邊
空氣動力學學報 2017年2期2017-04-28
- 方孔障礙物對瓦斯火焰傳播影響的實驗與大渦模擬＊
傳播影響的實驗與大渦模擬＊陳 鵬1，2，李艷超2，黃福軍2，張玉濤2（1.中國礦業大學（北京）煤炭資源與安全開采國家重點實驗室，北京100083；2.中國礦業大學（北京）資源與安全工程學院，北京100083）為揭示置障管道內甲烷／空氣預混火焰傳播特性，運用高速攝影技術對甲烷／空氣預混火焰的形狀變化和火焰前鋒的速度特性進行實驗，并利用大渦模擬對管道內的流場結構進行數值分析。結果表明：置障管道內依次出現了球形火焰、指尖形火焰及“蘑菇”狀火焰，且“蘑菇”狀火焰出
爆炸與沖擊 2017年1期2017-04-10
- 側向風下航母甲板風渦流場的模擬研究
控制方程組和湍流大渦模擬方法，研究在側向來風條件下，航母甲板風渦流場的特點。在側向來風時，航母前部甲板上方壓強時均值、變化幅度與周期差異不大；后部甲板上方壓強時均值較前半部分略有增加，變化幅度和周期均有所增大。航空母艦；甲板風；大渦模擬；渦流0 引 言驅逐艦、護衛艦的艦體結構基本上是對稱的，并且首尾不通場，而航空母艦、大型登陸艦的布置一般是不對稱的，艦島位于艦體的一側，且首尾直通布置，故大氣繞過驅逐艦、護衛艦形成的甲板風與航母、大型登陸艦形成的甲板風存在明
艦船科學技術 2017年1期2017-02-21
- 湍流分離流中顆粒的擴散機制
研究.氣相場采取大渦模擬方法,亞格子模式基于標準的Smagorinsky模式,顆粒相運動采取軌道法模擬.計算所得氣相的流向平均速度和平均脈動速度與實驗結果吻合較好,驗證了模型和方法的正確性.基于此,數值分析后臺階兩相流動的特性以及流場渦結構的發展和演化過程.結果表明：兩相流中顆粒的擴散特性既受到顆粒粒徑的影響,又與顆粒和渦結構的相互作用時間有關.后臺階流場中增加結構物時,流場渦結構發生變化,即與擾動源保持一定距離后,渦數量增多,流場中顆粒分布不均勻,較多顆
上海大學學報（自然科學版） 2016年5期2016-12-21
- 煙囪熱排煙對艦船甲板風下洗影響的大渦模擬
甲板風下洗影響的大渦模擬袁書生，曾 亮，鄒 強(海軍航空工程學院 飛行器工程系，山東 煙臺 264001)采用低速氣流運動控制方程組和湍流大渦模擬方法，研究迎面來風條件下、煙囪熱排煙對艦船甲板風下洗氣流的影響，得到艦船飛行甲板上空下洗與航向、橫向速度隨時間的變化。較無熱煙氣排出，熱排煙使飛行甲板上方的下洗速度時均值減小，其脈動幅度增加；飛行甲板上距離機庫門相同的位置上，越靠近首尾對稱面，熱排煙對下洗速度的影響越大；越靠近艦尾區域，熱排煙對飛行甲板風下洗速度
艦船科學技術 2016年11期2016-12-12
- 基于改進大渦模擬模型的風荷載驗證
06)?基于改進大渦模擬模型的風荷載驗證婁伶伶, 吳玖榮*(廣州大學 廣州大學-淡江大學 工程結構災害與控制聯合研究中心， 廣東 廣州510006)為了獲得與近地大氣邊界層實際脈動風場特征相一致的三維脈動風速，文章首先應用DSRFG (Discretizing and Synthesizing of Random Flow Generation)方法，模擬生成計算流體動力學中大渦模擬算法所需的模擬入口邊界脈動風速時程，然后采用改進的動態一方程模型作為大渦模
廣州大學學報（自然科學版） 2016年4期2016-10-20
- 基于大渦模擬的導葉式混流泵葉輪內壓力脈動特性分析
·機電工程·基于大渦模擬的導葉式混流泵葉輪內壓力脈動特性分析杜媛英1,高強2,尚長春1, 郝昱宇1, 趙天鵬1, 王曉璐1(1.西安科技大學工程訓練中心，陜西 西安 710054; 2.上海電力修造總廠有限公司，上海 201316)為研究導葉式混流泵葉輪內部非定常壓力脈動特性，在其葉輪進口截面及出口截面附近分別設置8個壓力脈動監測點，采用大渦模擬方法(LES)對導葉式混流泵內全三維流道(進水管、葉輪、導葉及出水管)進行模擬，并對8個監測點進行壓力脈動時域圖
西華大學學報（自然科學版） 2016年4期2016-09-23
- 穩態雷暴沖擊風風速剖面模型研究
型沖擊射流裝置和大渦模擬分別對雷暴沖擊風風場進行了物理試驗和數值模擬，考察了徑向風速和豎向風速的分布特征。將大渦模擬結果和試驗結果與現有實測數據和理論模型進行了對比，驗證了試驗和數值模擬結果的可靠性。針對現有的徑向風速模型并不適用于所有徑向位置處徑向風速的問題，結合物理實驗和大渦模擬的結果，提出了沿徑向變化的徑向風速剖面模型。同時，根據風場豎向風速的特點將其沿徑向位置分為三個區域，給出了三個區域豎向風速剖面模型。雷暴沖擊風;沖擊射流模型;大渦模擬;風場特性
振動與沖擊 2016年15期2016-09-13
- 來流作用下板表面聲輻射頻率的影響因素分析
脈動壓力、板后的大渦、板的固有頻率無關；來流作用下板表面聲輻射的基頻與來流作用下板振動的基頻、板后空腔的基頻相同，是板后大渦基頻的兩倍；在大渦外且不在板后空腔的流場區域內，脈動壓力無基頻存在；在大渦模擬已經趨于統計穩定的情況下，FW-H與LES的非同步計算可以達到和同步計算一樣的效果。聲學；流固耦合；大渦模擬；湍流噪聲；頻率水下物體聲輻射的特性一直是船舶與海洋工程行業非常關注的問題。從民用角度來看，噪聲會影響水生物的繁衍生息，影響船舶工作人員的生活和工作質
噪聲與振動控制 2016年4期2016-09-01
- 小尺度受限空間內瓦斯湍流爆燃大渦模擬
間內瓦斯湍流爆燃大渦模擬溫小萍1，余明高2，鄧浩鑫1，陳俊杰1，王發輝1，劉志超1（1河南理工大學機械與動力工程學院，河南 焦作 454003；2河南理工大學安全科學與工程學院，河南 焦作 454003）構建了150 mm × 150 mm × 500 mm小尺度受限空間三維模型，基于火焰表面密度模型和Charlette湍流燃燒模型，對兩側連續障礙物條件下瓦斯爆燃火焰與湍流耦合過程進行了大渦模擬（LES）。模擬結果均與實驗結果進行了比較。結果表明：大渦模擬
化工學報 2016年5期2016-08-22
- High Order Numerical Methods for LESof Turbulent Flows with Shocks
的湍流流動高精度大渦數值模擬方法D.V. Kotov1, H. C. Yee2,*, A. Wray2, A. Hadjadj3, B. Sj?green4(1. Center for Turbulence Research, Stanford University, Stanford, CA 94305, USA; 2. NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA, 94035, USA; 3. CORIA
空氣動力學學報 2016年2期2016-05-12
- 基于大渦模擬的貫流式水輪機尾水渦帶研究
230000基于大渦模擬的貫流式水輪機尾水渦帶研究朱多彪1，白曉飛2，沈 云31.國家知識產權局專利局專利審查協作湖北中心，湖北武漢 430200 2.湖北宏源電力設計咨詢有限公司，湖北武漢 430000 3.中水淮河規劃設計研究有限公司，安徽合肥 230000基于大渦模擬方法并采用Smagorinsky-Lilly動態亞格子模型，分別計算了燈泡貫流式水輪機的6個不同工況的非定常流場，得到了每個工況尾水管段尾水管渦帶信息。研究發現：尾水管中心區域的脈動強度
科技傳播 2015年21期2015-12-16
- 最小二乘有限元法求解非定常應力的Navier?Stokes方程
有可行性，為湍流大渦模擬計算打下基礎.最小二乘有限元法；非定常速度－應力－壓力；大渦模擬；方腔流0 引言流體流動均為非定常流動，包括層流和湍流.為有效模擬流體流動，常用的有限差分法和有限體積法均發展了相應的非定常形式［1－3］.最小二乘有限元法作為與之相對應的方法，已發展了非定常的速度－渦量－壓力形式，并在層流流動中有所應用［4］.近年來基于有限體積法的大渦模擬在工程和研究中得到廣泛應用.然而，這些計算結果均與試驗結果差距較大［5－6］.主要原因是有限體積
計算物理 2015年1期2015-11-30
- 淹沒條件下水射流渦旋特性大渦模擬及實驗研究
下水射流渦旋特性大渦模擬及實驗研究張欣瑋1，2，湯積仁1，2，盧義玉1，2，周 哲1，2，章文峰1，2，陳鈺婷1，2（1.重慶大學煤礦災害動力學與控制國家重點實驗室，重慶400030；2.重慶大學復雜煤氣層瓦斯抽采國家地方聯合工程實驗室，重慶400030）采用大渦模擬方法對淹沒條件下水射流的渦量場進行數值模擬，分析流場中渦旋的產生與擴散機制，并通過相同條件下粒子圖像測速儀測量射流的渦量場，對模擬結果和方法進行驗證。模擬研究泵壓和圍壓對淹沒射流渦旋特性的影響
中國石油大學學報（自然科學版） 2015年3期2015-10-17
- 基于大渦模擬的螺旋槳水動力特性分析
上有學者開始著手大渦模擬對船－槳互相干擾、槳周圍流場等的研究，得到較好結果［3］。大渦模擬(LES)將比網格尺度大的湍流運動用N－S方程直接數值求解，小渦對大渦的影響通過近似模型來考慮，可以更加真實精確地得到螺旋槳流場中微觀湍流結構及渦結構，可以更加精確地預報螺旋槳的性能［4］。1 控制方程要實現大渦模擬，首先需要建立數學濾波函數，將瞬時運動中尺度比濾波函數尺度小的渦濾掉，分解出描述大渦運動的方程，小渦對大渦的影響則通過在大渦運動方程中引入附加應力項來體現
艦船科學技術 2015年1期2015-08-26
- 基于Smagorinsky和Vreman模型的豎通道內旋轉熱流場大渦模擬
通道內旋轉熱流場大渦模擬霍巖（哈爾濱工程大學航天與建筑工程學院，黑龍江哈爾濱150001）為了確定Vreman亞格子模型對于有側開縫的豎通道內旋轉火焰熱流場模擬的適用性，基于一豎通道內旋轉火焰實驗場景，分別使用基于Smagorinsky和Vreman亞格子模型的大渦模擬技術進行了模擬。通過對所得結果比較確定基于Smagorinsky亞格子模型的大渦模擬技術可以得到與實驗吻合的火焰狀態，而使用Vreman亞格子模型會在一定程度上低估旋轉火焰周圍的粘性耗散，從
哈爾濱工程大學學報 2015年6期2015-06-24
- 結合大渦模擬的格子玻爾茲曼方法模擬高雷諾數流動
01210）結合大渦模擬的格子玻爾茲曼方法模擬高雷諾數流動劉祖斌1，趙鵬2（1浙江大學海洋工程系，杭州310058；2英偉達半導體科技（上海）有限公司，上海201210）為了將格子玻爾茲曼方法（Lattice Boltzmann method）推廣到高雷諾數流動的數值模擬上，文章研究了將大渦模擬的Smagorinsky模型及其改進的IR模型應用到LBM方法中并發展了LBM-SM模型和LBM-IR模型，其后以頂蓋驅動方腔流動（Re=1 000；10 000；
船舶力學 2015年5期2015-04-26
- 基于大渦模擬的通海閥噪聲分析
30081)基于大渦模擬的通海閥噪聲分析桂瞬豐，幸福堂，李群燕(武漢科技大學資源與環境工程學院，湖北 武漢，430081)基于大渦模擬方法，采用CFX軟件對某型通海閥的噪聲進行數值模擬分析。選擇大渦模擬中的WALE亞格子模型，運用前處理軟件ICEM對通海閥三維模型進行網格劃分，根據大渦模擬要求和實際使用情況設置邊界條件。計算結果表明，通海閥低頻噪聲聲能較大，高頻部分所占比重較小，這與實際相符，驗證了數值計算的準確性；相對于工業企業環境噪聲標準，該閥門噪聲的
武漢科技大學學報 2015年2期2015-03-17
- 梯形斷面明渠丁壩繞流水力特性三維大渦模擬
繞流水力特性三維大渦模擬魏文禮， 邵世鵬， 劉玉玲(西安理工大學 水利水電學院，陜西 西安 710048)對梯型斷面明渠非淹沒式單一丁壩繞流水力特性進行三維數值模擬，為丁壩的設計和施工提供理論基礎支持。數值模擬采用兩相流混合模型，并分別選取大渦模型(LES)和RNGk-ε湍流模型封閉兩相流時均方程。速度與壓力的耦合使用半隱式SIMPLE算法，模擬自由水面采用了VOF法。通過不同截面流線圖和流速矢量圖的比較得出大渦模型能更好地捕獲水流瞬時流動特性，動態再現二
西安理工大學學報 2015年4期2015-02-20
- 基于諧波合成法的大渦模擬脈動風場生成方法研究*
基于諧波合成法的大渦模擬脈動風場生成方法研究*沈 煉1,韓 艷1?,蔡春聲1,2,董國朝1(1. 長沙理工大學 土木與建筑學院，湖南 長沙 410114；2. 路易斯安那州立大學 土木與環境工程，美國路易斯安那州，巴吞魯日 70803)為準確模擬大渦模擬入口處的脈動信息，在充分考慮脈動風場的功率譜、相關性、風剖面等參數前提下，運用諧波合成方法生成了滿足目標風場湍流特性的隨機序列數，通過對FLUENT軟件平臺進行二次開發，將生成的隨機序列數賦給大渦模擬的入口
湖南大學學報（自然科學版） 2015年11期2015-01-16
- 基于Lighthill聲類比的流激噪聲三維計算及驗證
［1-2］等通過大渦模擬結合FW-H 聲類比方法對空腔流激噪聲問題進行了數值計算與驗證，并利用該方法預報了三維空腔的流激噪聲。耿冬寒、劉正先［3］利用大渦模擬-Lighthill 等效聲源法對二維空腔的水動力噪聲進行了預測。Moon［4］等利用LES/LPCE 混合方法對臺階繞流聲學問題進行了計算，其結果與試驗數據相符。Ji和Wang［5］以臺階模型為研究對象，利用LES和Lighthill 理論進行了低馬赫數下流場和聲學求解，并與實驗結果進行了對比分析。
艦船科學技術 2014年9期2014-12-05
- 泥漿立管系統振動仿真分析
對比計算，確定了大渦湍流模擬方法適用于流體脈動現象仿真。計算結果表明：泥漿自身脈動激勵不是立管振動的主要因素，同時提出了有效遏制立管振動的方法和建議。泥漿立管；振動；CFD；大渦湍流模擬泥漿立管在鉆井平臺中起到輸送泥漿的作用，在實際工作時，主要結構部位振動幅度較大，如圖1所示。如果長時間振動較大，會對結構產生不良影響。故需要找到泥漿立管振動的根本原因，才能有效地遏制振動的發生。1 泥漿立管振動原因分析1.1 泥漿本身泥漿立管中泥漿本身存在液體壓力脈動誘發的
石油礦場機械 2014年11期2014-06-05
- 低階格式在大渦模擬計算中的適用性
91）低階格式在大渦模擬計算中的適用性劉同新， 馬寶峰（北京航空航天大學流體力學教育部重點實驗室，北京 100191）采用三維Taylor-Green渦作為研究對象，利用工程中常用的低階數值格式，研究格式本身的數值誤差對大渦模擬計算的影響.結果表明：三種數值格式的數值耗散行為都與亞格子模型行為類似，即在小雷諾數下，流場比較光滑時，耗散很小，當雷諾數增加，流動轉捩為湍流，流場梯度增大，耗散顯著增大.對于MUSCL格式和二階有界中心格式，在高雷諾數下，亞格子尺
計算物理 2014年3期2014-04-16
- 低雷諾數圓柱繞流的大渦模擬分析
硬件的不斷發展，大渦模擬作為一種新的湍流模型相比原來的湍流模型在求解非穩態流動方面具有巨大的潛力。大渦模擬方法的基本思想是用瞬時的N-S方程直接模擬計算湍流中的大尺度渦，而小尺度渦對大渦的影響則通過建立近似的模型來考慮，這種影響模型稱為亞格子尺度模型。王漢青［6］等人介紹了大渦模擬的理論進展和發展趨勢，描述了當前大渦模擬在工程中的具體應用。指出大渦模擬在模擬計算從層流到湍流轉換、非定常湍流和高速湍流方面具有其他湍流模型無可比擬的優勢。傅慧萍［7］以潛艇模型
艦船科學技術 2013年1期2013-10-20
- 顆粒群在平面湍射流中輸運彌散的大渦模擬
于上述兩者之間，大渦模擬作為一種有效的計算方法，正在被研究學者所廣泛采用［6］。從前面的敘述也大概發現，目前學者對顆粒相的研究，也多集中在射流場Re數和顆粒Stk數等幾個參數的討論，而針對不同射流入口顆粒的質量流率的分析，還僅限于實驗研究，由于實驗研究本身的一些局限性，本文采用大渦模擬的數值方法，擬對這一問題再進行更為全面的討論和分析。1 數學模型及控制方程1.1 流場及大渦模擬本文的研究對象是如圖1所示的射流場及懸浮其中的細小顆粒。x和y定義在流動方向和
杭州電子科技大學學報(自然科學版) 2011年5期2011-09-04
- 4氣門柴油機進氣及噴霧過程的大渦模擬研究
ynlods指出大渦模擬（LES）可能是模擬往復式發動機燃燒過程的最佳途徑，大渦模擬作為湍流數值模擬的下一代工程方法已經得到了廣泛認可。LES是對流場采用濾波的方法消除湍流流動中的小尺度脈動，也就是采用濾波函數對湍流的控制方程進行濾波，從而把流場中的量分為大尺度量（可解尺度量）和小尺度量（亞網格尺度量），大尺度量進行直接計算三維湍流方程，將小尺度脈動對大尺度運動的作用建立模型來求解。近年來，各國學者日益增多的在內燃機研究中采用大渦模擬的方法。Naiton等
鐵道機車車輛 2011年1期2011-08-03
- 可壓縮多介質粘性流體和湍流的大渦模擬*
,RA NS)和大渦數值模擬(large eddy simulation,LES)3 種。其中LES 是基于網格尺度封閉模型及對大尺度渦進行直接求解NS 方程,可以模擬湍流發展過程。近年來,湍流大渦數值模擬普遍接受的觀念是:湍流統計特性能否與DNS 或實驗結果符合良好是衡量大渦數值模擬準確性的標準,而不是追求它與DNS 結果的相關性[1-2]。大尺度脈動到小尺度脈動的能量傳遞是大渦數值模擬的關鍵量,只要亞格子模型正確模擬能量傳遞,大尺度脈動的統計量就基本上
爆炸與沖擊 2010年3期2010-02-26