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水下航行体极限大机动流动分离大涡模拟研究
1
作者 李永成 李迎华 潘子英 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第13期14-17,共4页
针对大机动极限工况下水下航行体流动分离带来的机动性不足问题,本文以Suboff标模为研究对象,采用大涡模拟数值计算方法开展大机动工况下水下航行体的流体动力性能评估,并完成水下航行体尾部及舵面流动分离涡旋结构的精细捕捉。本文研... 针对大机动极限工况下水下航行体流动分离带来的机动性不足问题,本文以Suboff标模为研究对象,采用大涡模拟数值计算方法开展大机动工况下水下航行体的流体动力性能评估,并完成水下航行体尾部及舵面流动分离涡旋结构的精细捕捉。本文研究成果可为后续极限机动工况下水下航行体流动控制提供技术支撑。 展开更多
关键词 水下航行体 大机动工况 流动分离 大涡模拟
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数值耗散对压气机流动分离涡模拟的影响研究
2
作者 田铖 江思雅 符松 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期145-152,共8页
分离涡模拟DES是压气机流动模拟中常用的高保真湍流模式。为了使DES准确解析湍流,数值耗散必须限制在合理范围内。然而,当前的压气机流动DES类研究工作中仍然普遍采用高耗散的迎风格式。本文首先基于DES类方法计算的各向同性衰减湍流结... 分离涡模拟DES是压气机流动模拟中常用的高保真湍流模式。为了使DES准确解析湍流,数值耗散必须限制在合理范围内。然而,当前的压气机流动DES类研究工作中仍然普遍采用高耗散的迎风格式。本文首先基于DES类方法计算的各向同性衰减湍流结果,定量比较了多种不同数值格式的耗散,证实了高耗散迎风格式严重低估中高波数湍流能量。高阶重构格式可以一定程度上改善该问题,但能量耗散仍然过高。本文在高阶重构的基础上,进一步引入自适应耗散函数修改Riemann求解器,构造了自适应耗散格式。该格式在全波数范围都能准确地预测湍流能谱。将该格式配合DES类方法模拟跨声速离心压气机流动,其预测的压比相比于三阶迎风格式,更加接近实验结果。此外,自适应耗散格式显著提高了中小尺度流动结构的分辨率。分析表明,在使用DES类方法模拟压气机流动时,有必要采用数值耗散较低的离散格式,以准确预测压气机总体性能和流动结构。本文构造的自适应耗散格式是一种良好选择。 展开更多
关键词 压气机 分离涡模拟des 数值耗散 迎风格式 自适应耗散格式
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出口结构对轴流式旋风分离器性能影响的数值模拟 被引量：2
3
作者 王锁芳 赵浩宇 +2 位作者 柴金孟 郭跃腾 张胜 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期759-767,共9页
为探究出口结构对轴流式旋风分离器性能的影响,通过大涡模拟与离散相模型耦合的数值方法,对4种不同出口结构轴流式旋风分离器进行数值模拟研究,同时,引入Omega准则识别内部空间涡结构。结果显示,在轴流式旋风分离器内部,叶片吸力面与导... 为探究出口结构对轴流式旋风分离器性能的影响,通过大涡模拟与离散相模型耦合的数值方法,对4种不同出口结构轴流式旋风分离器进行数值模拟研究,同时,引入Omega准则识别内部空间涡结构。结果显示,在轴流式旋风分离器内部,叶片吸力面与导流锥底部形成了叶间通道涡与导流锥尾迹涡,且涡旋速度梯度大,并会将颗粒卷吸到涡核中心,使分离效率降低;楔形与弧形出口结构加剧了涡结构在出口管内破碎的现象,且较直筒型出口的压力损失更低。在弧形出口前设计直线段可减缓型面扩张,即混合型出口可进一步改善弧形出口的流阻与分离性能。总体来看,楔形出口和混合型出口的性能较好,可为轴流式旋风分离器的结构改进提供一定参考。 展开更多
关键词 环境工程学 旋风分离器 大涡模拟 出口结构 分离性能 涡结构
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旋风分离器旋进涡核的数值模拟 被引量：60
4
作者 吴小林 熊至宜 +1 位作者 姬忠礼 时铭显 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期383-390,共8页
采用雷诺应力模型对旋风分离器内三维非稳态流场进行了模拟计算。结果表明,旋风分离器全空间内都存在旋进涡核现象。对旋进涡核现象和旋进涡核中心的运动规律进行了详细的描述,分析了不同轴向位置的旋进涡核区域内不同点的速度波动幅值... 采用雷诺应力模型对旋风分离器内三维非稳态流场进行了模拟计算。结果表明,旋风分离器全空间内都存在旋进涡核现象。对旋进涡核现象和旋进涡核中心的运动规律进行了详细的描述,分析了不同轴向位置的旋进涡核区域内不同点的速度波动幅值和频率,得到了旋进涡核影响范围以及速度波动规律;通过分析旋进涡核中心的运动频率,得到了旋进涡核出现的强度。模拟结果与采用热线风速仪以及激光粒子成像技术(PIV)测定的实验结果基本吻合。研究结果可以分析旋进涡核对分离效率和压降的影响。 展开更多
关键词 旋风分离器 旋进涡核 数值模拟
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旋风分离器上部空间各种二次涡的数值模拟 被引量：14
5
作者 薛晓虎 魏耀东 +1 位作者 孙国刚 时铭显 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期243-245,共3页
采用改进的雷诺应力模型对旋风分离器上部环形空间内的强旋湍流流动进行了数值模拟,重点分析了顶板和升气管附近的局部二次涡。数值模拟结果与实验对比表明雷诺应力模型对环形空间内的强旋流动有良好的预报精度。旋风分离器上部环形空... 采用改进的雷诺应力模型对旋风分离器上部环形空间内的强旋湍流流动进行了数值模拟,重点分析了顶板和升气管附近的局部二次涡。数值模拟结果与实验对比表明雷诺应力模型对环形空间内的强旋流动有良好的预报精度。旋风分离器上部环形空间不仅在顶板下存在有二次涡,而且在升气管外壁附近还存在有局部二次涡,局部二次涡的尺度比较小,而且沿周向有变化,呈现非轴对称分布。 展开更多
关键词 旋风分离器 数值模拟 二次涡 局部二次涡
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基于分离涡模拟方法的导管桨近尾流场及尾涡特性分析 被引量：13
6
作者 龚杰 郭春雨 +2 位作者 吴铁成 宋科委 林健峰 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期674-680,共7页
基于分离涡模拟(DES)方法对设计工况下导管桨的近尾流场及尾涡特性进行数值模拟.数值计算中选用Spalart&Allmaras湍流模型封闭N-S方程,采用滑移网格技术及混合网格划分方法完成导管桨敞水性能数值计算.通过分析导管桨瞬态尾流场及... 基于分离涡模拟(DES)方法对设计工况下导管桨的近尾流场及尾涡特性进行数值模拟.数值计算中选用Spalart&Allmaras湍流模型封闭N-S方程,采用滑移网格技术及混合网格划分方法完成导管桨敞水性能数值计算.通过分析导管桨瞬态尾流场及尾涡空间结构发现:近尾流场中螺旋桨半径区域瞬态诱导速度大,尾流中分布着连续漩涡结构,尾流加速作用明显.导管桨尾涡主要由导管剪切层涡、叶片涡系及毂涡组成,叶片涡系中包含叶梢涡、叶根涡、毂涡及相邻梢涡带之间诱导产生的S形二次涡;导管桨尾涡结构中多重涡系之间产生复杂干扰,尾涡形态出现融合、扭曲、分解并逐渐扩散. 展开更多
关键词 导管桨 分离涡模拟 二次涡 尾涡形态
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基于分离涡模拟的起落架气动噪声研究 被引量：11
7
作者 胡宁 郝璇 +2 位作者 苏诚 张卫民 马汉东 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2015年第1期99-106,共8页
用基于SA湍流模式的非定常RANS、分离涡模拟(DES)和延迟分离涡模拟(DDES)分别对四轮基本起落架模型进行了数值模拟,并根据所得的非定常流场计算了表面声压级分布和声压谱。三种方法所用的时间成本大致相同,URANS略低于其它两种,而DDES... 用基于SA湍流模式的非定常RANS、分离涡模拟(DES)和延迟分离涡模拟(DDES)分别对四轮基本起落架模型进行了数值模拟,并根据所得的非定常流场计算了表面声压级分布和声压谱。三种方法所用的时间成本大致相同,URANS略低于其它两种,而DDES由于在附着流动区更好地保持RANS特性,故时间成本略低于DES。计算显示,非定常RANS在附着流动区能够得到合理的结果,但不能准确刻画分离流动的流动形态。DES和DDES都能较好地刻画起落架绕流的定常和非定常特性,DDES的结果略好于DES。因为起落架流动属于大分离流动,所以DES也能够得到相对正确的结果。研究结果验证了分离涡模拟在起落架大分离非定常流动预测与噪声预测中的可行性,对减小起落架噪声的方法研究具有一定的意义。 展开更多
关键词 起落架 非定常 噪声 分离涡模拟
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混流式水轮机三维非定常流分离涡模型的精细模拟 被引量：21
8
作者 黄剑峰 张立翔 +1 位作者 王文全 姚激 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第26期83-89,共7页
数值模拟已成为当前研究混流式水轮机内部流场及其复杂流动机制的重要工具。基于不可压缩流体瞬态N-S方程对混流式水轮机内部三维非定常流进行精细模拟分析,以标准k-ε模型对水轮机进行全流道定常计算的结果作为初始流场,应用较新的分... 数值模拟已成为当前研究混流式水轮机内部流场及其复杂流动机制的重要工具。基于不可压缩流体瞬态N-S方程对混流式水轮机内部三维非定常流进行精细模拟分析,以标准k-ε模型对水轮机进行全流道定常计算的结果作为初始流场,应用较新的分离涡模型(detached eddy simulation,DES)和滑移网格技术进行了水轮机动静干扰的非定常湍流数值模拟,得到了偏工况下活动导叶出口及转轮叶道内涡量场及速度场分布特性。模拟了大尺度涡旋结构的卷起、发展等瞬态演化过程,结果表明DES方法可以更加全面真实地模拟水轮机内部的流动情况,捕捉到水力机械中复杂流道内的三维动态涡结构。该研究对于探讨影响水力发电机组出力摆动的水轮机涡激振动的内在机制、确保机组的安全稳定运行具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 混流式水轮机 计算流体动力学 三维非定常湍流 分离涡模拟 数值模拟
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低压透平叶栅边界层分离再附的大涡模拟 被引量：12
9
作者 张荻 舒静 +1 位作者 蓝吉兵 谢永慧 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第29期77-83,共7页
低压透平叶片由于雷诺数较低,叶片边界层大部分区域是层流流动,而低压高负荷叶片,由于负荷的增加导致叶片吸力面尾部逆压梯度增大,层流边界层内能量较低,在大逆压梯度的作用下很容易产生边界层分离,分离的边界层发生转捩,并在叶片吸力... 低压透平叶片由于雷诺数较低,叶片边界层大部分区域是层流流动,而低压高负荷叶片,由于负荷的增加导致叶片吸力面尾部逆压梯度增大,层流边界层内能量较低,在大逆压梯度的作用下很容易产生边界层分离,分离的边界层发生转捩,并在叶片吸力面尾部再附。采用三维非稳态N-S方程的大涡模拟方法对典型低压透平叶栅T106不考虑上游尾迹影响的边界层分离、湍流再附等流动现象进行研究,该叶栅基于弦长和喉部速度的雷诺数为5×105,获得的叶栅静压分布、吸力面边界层分离与再附位置与试验数据吻合较好,同时对具有相同雷诺数不同入流角及相同入流角不同雷诺数时吸力面边界层分离再附位置的时空变化、分离泡的尺度以及涡旋非定常动态特性进行了深入研究,得到了2个参数对叶栅边界层分离的影响。 展开更多
关键词 大涡模拟 低压透平 边界层 分离再附
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后台阶分离流动中大涡结构演变的数值模拟 被引量：15
10
作者 王兵 张会强 +3 位作者 虞建丰 王希麟 郭印诚 林文漪 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2003年第2期166-173,共8页
本文对后台阶分离流动中涡结构的演变进行了大涡模拟,研究了流场结构的变化规律。详细讨论了随着雷诺数的增加流场结构的典型特征的变化规律,指出流场中的涡结构随着雷诺数的增大变得十分复杂和丰富,回流区的数目、大小及其出现的位置... 本文对后台阶分离流动中涡结构的演变进行了大涡模拟,研究了流场结构的变化规律。详细讨论了随着雷诺数的增加流场结构的典型特征的变化规律,指出流场中的涡结构随着雷诺数的增大变得十分复杂和丰富,回流区的数目、大小及其出现的位置也显著地不同。这些结果与已有的一些实验值和流场显示结果是吻合的。在此基础上,进一步研究了高雷诺数时流场中大尺度涡结构的瞬时发展和演化过程,展示了其中大涡的产生、追随、吸引、合并和破碎等过程。对于高雷诺数情况,对大涡模拟得到的数值结果进行了统计,得到的时均速度分布以及台阶后方的回流区长度与现有的其他实验结果符合得很好。本研究是针对后台阶分离流动深入开展湍流控制以及两相流动研究的基础。 展开更多
关键词 大涡模拟 流动分离 后台阶流动
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分离涡模拟类方法发展及在叶轮机械内流场的应用 被引量：8
11
作者 高丽敏 李瑞宇 +1 位作者 赵磊 杨泽宇 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期301-312,共12页
分离涡模拟(Detached eddy simulation,DES)方法是目前支撑叶轮机械精细化设计的高精度且工程可实现的数值模拟方法之一。本文简要回顾了DES类方法的发展历程、存在问题和解决方法,并以基于一方程的DES类方法为例阐明其构造思路。在准... 分离涡模拟(Detached eddy simulation,DES)方法是目前支撑叶轮机械精细化设计的高精度且工程可实现的数值模拟方法之一。本文简要回顾了DES类方法的发展历程、存在问题和解决方法,并以基于一方程的DES类方法为例阐明其构造思路。在准确性验证方面,针对叶轮机械中普遍存在的分离和转捩现象,结合当前DES类方法对经典物理模型的模拟结果,分析了DES类方法对该现象的预测能力。在此基础上,对DES类方法在直叶栅、亚声速和跨声速叶轮机械内流场的预测精度及应用现状进行了简要评述,并着重分析了当前DES类方法在叶轮机械应用中需要兼顾的问题,为下一步DES方法在高性能压气机设计中的应用提供参考。 展开更多
关键词 分离涡模拟 叶轮机械设计 高精度数值模拟 大分离流动
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基于大涡模拟的旋风分离器内流场数值模拟研究 被引量：16
12
作者 赵宏强 蒋海华 谢武装 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期759-763,共5页
为了研究旋风分离器内流场的运动状况,借助Fluent软件,采用大涡模拟,基于曲线坐标系的SIMPLEC算法,对切向入口的Stairmand旋风分离器内流场进行了三维数值模拟研究。数值结果表明,大涡模拟适合于三维强旋流的流场模拟,分离器内部的流动... 为了研究旋风分离器内流场的运动状况,借助Fluent软件,采用大涡模拟,基于曲线坐标系的SIMPLEC算法,对切向入口的Stairmand旋风分离器内流场进行了三维数值模拟研究。数值结果表明,大涡模拟适合于三维强旋流的流场模拟,分离器内部的流动空间可分为内、外2个流动区域,在不同的流动区域中,气体压力、速度场的分布有较大的差异。而且压力分布与速度分布不是绝对的轴对称分布。数值模拟结果对其设计优化研究有一定的应用价值。 展开更多
关键词 旋风分离器 Fluent软件 大涡模拟 SIMPLEC算法
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分离涡方法模拟浓淡气固射流两相非稳态流动特性研究 被引量：21
13
作者 周昊 岑可法 樊建人 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第7期1-6,共6页
利用分离涡模拟(Detached eddy simulation,DES)这一新型湍流模拟技术对撞击式浓淡燃烧器内部和出口射流的气固两相流动结构进行了模拟,获得了浓淡燃烧器出口射流的旋涡拟序结构,模拟了射流出口旋涡生成、发展和脱落的规律。对于颗粒场... 利用分离涡模拟(Detached eddy simulation,DES)这一新型湍流模拟技术对撞击式浓淡燃烧器内部和出口射流的气固两相流动结构进行了模拟,获得了浓淡燃烧器出口射流的旋涡拟序结构,模拟了射流出口旋涡生成、发展和脱落的规律。对于颗粒场,应用了Lagrangian方法跟踪颗粒运动,获得了浓淡燃烧器出口射流中不同Stokes数颗粒在射流流场旋涡拟序结构作用下的运动扩散规律。结果表明,射流外边界处的大涡是引起浓淡侧小颗粒相互混合的主要因素,而煤粉气流中Stokes数大于1的颗粒在射流中基本不会发生浓淡混合现象,燃烧器下游的浓淡分离效果可以在较长的距离内得到保持。 展开更多
关键词 锅炉 燃烧器 分离涡模拟技术 湍流模拟技术 气固两相射流 非稳态流动特性
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无挡板涡轮桨搅拌槽内湍流流动的分离涡模拟 被引量：9
14
作者 杨锋苓 周慎杰 张翠勋 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期641-646,共6页
采用分离涡模型对无挡板涡轮桨搅拌槽内的湍流流动进行了研究,重点分析了流场结构和速度分布,以检验该模型模拟搅拌槽内流体流动的有效性和正确性.为了加快收敛,先采用标准k-ε模型进行稳态流场计算,并以此结果为初始值进行分离涡模拟.... 采用分离涡模型对无挡板涡轮桨搅拌槽内的湍流流动进行了研究,重点分析了流场结构和速度分布,以检验该模型模拟搅拌槽内流体流动的有效性和正确性.为了加快收敛,先采用标准k-ε模型进行稳态流场计算,并以此结果为初始值进行分离涡模拟.与现有文献大涡模拟及实验结果对比表明,分离涡模型能捕捉槽内流体的瞬时流动特征,获得的时均速度分布与大涡模拟及实验结果吻合较好,其中对切向速度分布的预测误差不超过7%,对径向速度分布的预测精度则低一些,局部误差接近12%.分离涡模型适用于无挡板涡轮桨搅拌槽内湍流流动的模拟,能获得与大涡模拟相近的结果,且计算量更小(约为大涡模拟的1/3). 展开更多
关键词 涡轮桨 搅拌槽 湍流 分离涡模拟
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导管桨内流场及涡特性DES模拟 被引量：6
15
作者 龚杰 郭春雨 +2 位作者 赵大刚 宋科委 钟文军 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1381-1386,共6页
为研究导管桨内部流动及涡结构组成与分布特性,本文基于分离涡模拟(DES)方法对导管桨内流场及涡特性进行模拟,数值模拟为三维黏性、不可压缩的非稳态计算,采用滑移网格技术实现导管桨的敞水性能试验,应用体渲染方式展示内流场空间涡结... 为研究导管桨内部流动及涡结构组成与分布特性,本文基于分离涡模拟(DES)方法对导管桨内流场及涡特性进行模拟,数值模拟为三维黏性、不可压缩的非稳态计算,采用滑移网格技术实现导管桨的敞水性能试验,应用体渲染方式展示内流场空间涡结构。导管桨水动力性能计算结果与模型试验吻合良好,数值模拟结果表明:导管内壁区域流动复杂,频域内导管壁面压力脉动在叶频及其倍数处出现连续峰值;分离涡模拟方法能有效模拟导管桨内流场中的剪切层涡、叶梢涡、叶片脱落涡和叶根涡等不同涡结构,导管的存在导致梢涡形态发生变化,涡量更大面积分布于导管内壁,有助于导管回收螺旋桨尾流涡能,以提高推进效率。 展开更多
关键词 导管桨 内流场 分离涡模拟 压力脉动 涡结构
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基于DDES方法的叶栅分离旋涡的非定常流动数值研究 被引量：12
16
作者 刘若阳 侯安平 +1 位作者 单树军 倪奇峰 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期16-26,共11页
为了研究叶栅分离旋涡的非定常流动特性,选取亚声速叶栅为研究对象,进行了基于延迟分离涡模拟方法 (DDES)的非定常数值模拟。针对进口Ma0.3的情况,对比分析了进口攻角、叶栅稠度、叶片弯角、叶片中弧线弯度分布和叶片厚度等因素对于叶... 为了研究叶栅分离旋涡的非定常流动特性,选取亚声速叶栅为研究对象,进行了基于延迟分离涡模拟方法 (DDES)的非定常数值模拟。针对进口Ma0.3的情况,对比分析了进口攻角、叶栅稠度、叶片弯角、叶片中弧线弯度分布和叶片厚度等因素对于叶栅分离旋涡运动的影响。结果表明,当攻角增大时,尾迹附近流场会逐渐由定常模式转化为非定常对涡脱落模式,同时对涡脱落频率不断减小;随着攻角的进一步增大,叶背分离强度不断增加,叶背分离涡开始单独脱落,并主导流场旋涡运动。强烈的叶背分离涡脱落引起了叶片气动力的剧烈脉动,其幅值是小攻角状态下由尾迹对涡脱落引起叶片气动力脉动的30倍以上。叶栅几何参数的改变对于流场旋涡运动同样有很大影响,流场同样呈现出"定常尾迹"、"对涡脱落"、"叶背分离涡脱落"这三种主要的旋涡运动形式之一。叶背分离点的相对位置则是影响旋涡非定常运动形式和旋涡脱落频率的主要内在因素。 展开更多
关键词 延迟分离涡方法 旋涡运动 脱落频率 非定常模拟
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低雷诺数翼型层流分离现象大涡模拟方法 被引量：9
17
作者 朱志斌 刘强 白鹏 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期915-923,共9页
为准确预测翼型低雷诺数条件下出现的层流分离流动现象,发展了基于结构化拼接网格的大涡模拟方法。控制方程为Favre滤波Naver-Stokes方程,并选用多种亚格子模型。空间离散采用AUSM格式以及高阶WENO格式,时间推进采用显式方法和隐式方法... 为准确预测翼型低雷诺数条件下出现的层流分离流动现象,发展了基于结构化拼接网格的大涡模拟方法。控制方程为Favre滤波Naver-Stokes方程,并选用多种亚格子模型。空间离散采用AUSM格式以及高阶WENO格式,时间推进采用显式方法和隐式方法。以SD7003翼型在雷诺数60000及4°迎角下的层流分离流动为研究对象,对比分析了数值格式、亚格子模型、网格尺度对流场预测结果的影响。数值结果表明:划分的计算网格能够有效解析小尺度流动结构,基于隐式亚格子模型、采用AUSM格式和双时间步推进的大涡模拟方法能够准确预测流动分离、转捩、再附等复杂流动现象,计算得到的平均压强系数与雷诺应力分布与文献数据吻合较好。与转捩模式计算结果对比进一步表明:发展的大涡模拟方法能够准确预测翼型低雷诺数层流分离流动非定常演化过程,为下一步的研究工作建立了有效的数值模拟手段。 展开更多
关键词 低雷诺数 翼型 层流分离 转捩 再附 大涡模拟
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涡旋射流控制扩压器分离流动的大涡模拟 被引量：7
18
作者 樊涛 谢永慧 张荻 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第35期57-65,共9页
为研究涡旋射流对湍流边界层分离控制的机理,基于大涡模拟方法建立了具有涡旋射流、扩张角为14°的圆锥扩压器数值分析模型,计算结果与相应试验数据吻合良好,验证了计算模型的合理性与精确性。通过对特征截面上流场参数的详细分析,... 为研究涡旋射流对湍流边界层分离控制的机理,基于大涡模拟方法建立了具有涡旋射流、扩张角为14°的圆锥扩压器数值分析模型,计算结果与相应试验数据吻合良好,验证了计算模型的合理性与精确性。通过对特征截面上流场参数的详细分析,获得了射流导致的复杂涡系形成过程,发现了射流孔附近的强涡来源于剪切层涡,剪切层涡经过破碎和耗散,在射流下游近区发展为强弱不对称的反向涡对,在下游远区形成一个纵向涡旋,该涡旋将主流流场边界层外的高能流体卷入到边界层内,增加了边界层内部的流动能量,从而延缓或抑制了流动分离。与相同条件下未采用涡旋射流控制的扩压器相比,其压力恢复系数增加19.8%,表明涡旋射流是一种有效的边界层分离控制方法。文中还分析了不同射流孔数和射流倾斜角对于压力恢复系数的影响,发现选择合适的涡旋射流孔数及其射流倾斜角等参数,可以更有效的控制扩压器内流动分离。 展开更多
关键词 流动控制 涡旋射流 流动分离 大涡模拟
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逆压梯度下层流分离泡转捩的大涡模拟 被引量：17
19
作者 叶建 邹正平 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期402-404,共3页
本文采用有限体积法,发展了适合复杂几何边界条件的可压缩流动大涡模拟程序,通过对槽道湍流的计算,验证了程序的可靠性。对低雷诺数、逆压梯度环境中的层流分离泡转捩现象进行了数值模拟,分析了其统计特性及大尺度相干结构的演化规律．... 本文采用有限体积法,发展了适合复杂几何边界条件的可压缩流动大涡模拟程序,通过对槽道湍流的计算,验证了程序的可靠性。对低雷诺数、逆压梯度环境中的层流分离泡转捩现象进行了数值模拟,分析了其统计特性及大尺度相干结构的演化规律．初步的结果表明:大涡模拟可以很好地处理层流分离泡转捩问题,既能给出满意的统计平均结果,又可以通过相干结构的演化细致描述分离泡转捩的动力学过程。 展开更多
关键词 层流分离泡 转捩 大涡模拟 低雷诺数
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基于转捩模型及声比拟方法的高精度圆柱分离涡/涡致噪声模拟 被引量：6
20
作者 王光学 王圣业 +1 位作者 葛明明 邓小刚 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第19期170-180,共11页
基于七阶加权紧致非线性格式(WCNS-E8T7),结合延迟分离涡模拟(DDES)和Ffowcs WilliamsHawkings声比拟方法,对亚临界雷诺数下单圆柱、圆柱-翼型的分离涡/涡致噪声问题进行了数值模拟.针对亚临界雷诺数下圆柱尾迹中的转捩问题,发展了基于... 基于七阶加权紧致非线性格式(WCNS-E8T7),结合延迟分离涡模拟(DDES)和Ffowcs WilliamsHawkings声比拟方法,对亚临界雷诺数下单圆柱、圆柱-翼型的分离涡/涡致噪声问题进行了数值模拟.针对亚临界雷诺数下圆柱尾迹中的转捩问题,发展了基于γ-Reθ模型高精度转捩-延迟分离涡模拟(Tran-DDES)方法,并与传统基于全湍流剪切应力输运(SST)模型的高精度DDES方法进行了对比.单圆柱模拟结果表明:传统SST-DDES方法会造成平均流场的回流区增大,压差阻力偏小等问题;而添加转捩模型的Tran-DDES方法与实验符合得很好.圆柱尾迹中添加翼型后,翼型对圆柱附近流场产生影响,使SST-DDES方法造成的圆柱后回流区偏大的问题减弱,并与Tran-DDES模拟结果差异变小.但在脉动量预测以及脉动产生的噪声预测方面, Tran-DDES方法仍与实验符合得更好. 展开更多
关键词 转捩模型 气动声学 分离涡模拟 加权紧致非线性格式
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