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基于多相LBM和Liutex方法的三维气泡聚合过程涡场分析
1
作者 程鹏鑫 张锦松 +5 位作者 黄潇立 桂南 杨星团 屠基元 姜胜耀 宫厚军 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2021年第6期765-771,共7页
气液两相流广泛存在于石油化工、食品加工和生物制药等领域,其中气相通常以气泡的形式分散在液相中。气泡聚并过程由于气泡界面的变化及气泡震荡变形,流场及涡场变化较为复杂。该文使用多相格子玻尔兹曼方法对三维气泡的聚合过程进行了... 气液两相流广泛存在于石油化工、食品加工和生物制药等领域,其中气相通常以气泡的形式分散在液相中。气泡聚并过程由于气泡界面的变化及气泡震荡变形,流场及涡场变化较为复杂。该文使用多相格子玻尔兹曼方法对三维气泡的聚合过程进行了模拟,并使用Liutex方法及其他涡识别方法对聚合过程中的涡变量的变化进行了分析,结果呈现了Liutex三维的空间矢量分布,并对聚合过程中R_(m),S_(m),Q,R_(x),R_(y)和R_(z)的极值变化进行了分析,结果表明在聚合时刻涡变量达到极值,Liutex能够准确地捕捉和识别旋转涡的强度与方向。 展开更多
关键词 两相流 格子玻尔兹曼方法 涡识别方法 liutex方法
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基于涡分析的旋涡泵内流动能量转换特性研究
2
作者 杨伟峰 张人会 +1 位作者 杨鸿德 陈学炳 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期167-175,共9页
为研究旋涡泵内复杂的旋涡特征,量化泵内旋涡体积和强度,分析旋涡结构对能量转换和能量损失的影响规律,采用非定常数值模拟和外特性实验相结合的方法对单级旋涡泵进行分析,综合使用Ω方法和Liutex方法对泵内旋涡进行识别和强度表征,提... 为研究旋涡泵内复杂的旋涡特征,量化泵内旋涡体积和强度,分析旋涡结构对能量转换和能量损失的影响规律,采用非定常数值模拟和外特性实验相结合的方法对单级旋涡泵进行分析,综合使用Ω方法和Liutex方法对泵内旋涡进行识别和强度表征,提出平均旋涡强度进行量化研究,并结合动能方程的涡动力学分解式以及涡量分解理论进行分析。结果表明:泵内的旋涡充分发展区域存在螺旋形的管状旋涡结构,该旋涡从叶轮流道流出进入侧流道,并且随着流量的增大,涡管数量减少且旋涡强度降低;流量的增大使得叶轮内的旋涡体积和强度减小,而其在侧流道内相对变化较小,相同工况时叶轮内的平均旋涡强度远大于侧流道内;压力梯度对流体动能转换的贡献最大,旋涡结构引起的动量输运和耗散损失占比较小,但刚性涡量即旋涡结构的强度与动量输运呈正相关,变形涡量则与拟涡能损失相关性较强。 展开更多
关键词 旋涡泵 旋涡 Ω方法 liutex方法 拟涡能
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基于Liutex的数据驱动湍流模型修正
3
作者 龙家俊 刘陈飘 +3 位作者 秦飞 张加乐 徐圣冠 高宜胜 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第15期218-231,共14页
现有广泛应用的湍流模型对于大分离流动问题的计算结果往往与实验结果存在着较大偏差,这主要是由于大分离流动中存在的强逆压梯度导致湍流模型的基本假设不再成立。为了提高大分离流动问题的计算精度,需要对湍流模型进行修正。采用流场... 现有广泛应用的湍流模型对于大分离流动问题的计算结果往往与实验结果存在着较大偏差,这主要是由于大分离流动中存在的强逆压梯度导致湍流模型的基本假设不再成立。为了提高大分离流动问题的计算精度,需要对湍流模型进行修正。采用流场反演和数据驱动相结合的方法,提出了基于Liutex的Spalart-Allmaras(S-A)一方程模型生成项的神经网络修正方法。首先采用基于离散伴随的流场反演获得S-A一方程模型生成项的修正系数;由机器特征选择方法表明在翼型附近大分离流动区域本文选取的Liutex变量相对于修正系数具有最高的相关性,适合作为神经网络输入;再将Liutex等变量作为输入构造神经网络近似S-A模型生成项修正系数,建立生成项修正系数的神经网络结构,通过S809和S814翼型分离流动结果验证了该修正方法能够有效改善大分离流动的计算精度。 展开更多
关键词 湍流模型 流场反演 神经网络 分离流动 liutex方法
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基于不同涡识别准则的水轮机尾水管涡带形态识别研究 被引量：14
4
作者 孙龙刚 郭鹏程 罗兴锜 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2019年第6期779-787,共9页
尾水管涡带为混流式水轮机在部分负荷工况运行下,尾水管内水流出现的一种螺旋状涡旋运动现象。尾水管涡带是水轮机流动不稳定的表征,涡带诱发的压力脉动对水轮机运行稳定性有直接严重的影响且易造成疲劳破坏,因此在复杂的三维黏性湍流... 尾水管涡带为混流式水轮机在部分负荷工况运行下,尾水管内水流出现的一种螺旋状涡旋运动现象。尾水管涡带是水轮机流动不稳定的表征,涡带诱发的压力脉动对水轮机运行稳定性有直接严重的影响且易造成疲劳破坏,因此在复杂的三维黏性湍流中辨识出涡结构及其演化过程、深入分析涡结构对水轮机水力稳定性研究非常有必要。该文基于k-ωSST湍流模型对运行在42.35%额定出力的某混流式模型水轮机进行了尾水管内部流动特性的实验测试与数值研究,数值压力脉动幅值及主频与实验测试吻合得比较好,误差分别约为2.70%和2.62%。进一步,采用压力等值面法、Q准则、λ2准则及近年新发展的Ω涡准则以及Liutex涡矢量方法进行尾水管涡带形态识别研究。结果显示:等压面法在捕捉涡带形态上能力明显不足,涡带尾部过早断裂消失;尽管Ω准则具有阈值选择范围较小的优点,然而却过高地预估了涡带尾部形态;Liutex方法与Q准则和λ2准则在涡带形态捕捉能力上相当,均能清晰、合理地显示旋转涡带的形态。 展开更多
关键词 水轮机尾水管涡带 涡识别 数值模拟 Ω准则 liutex方法
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