大渦
- 典型山地風(fēng)場(chǎng)三維效應(yīng)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(shù)值模擬方法。相較于RANS 方法，LES 方法不僅能夠獲得平均風(fēng)場(chǎng)，也可以較為準(zhǔn)確地獲得湍流特性。Tamura 等[5]和Cao 等[6]采用大渦模擬和風(fēng)洞試驗(yàn)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(qū)地形平均風(fēng)場(chǎng)特性，但對(duì)陡峭山脊湍流特性，大渦模擬與風(fēng)洞試驗(yàn)存在差異。Liu 等[7]對(duì)相同坡度二維對(duì)稱山脊以及三維對(duì)稱
重慶建筑 2023年10期2023-10-30
- 基于FDS大渦模擬的工業(yè)建筑噴射火模擬分析
上，比較FDS 大渦模擬結(jié)果與噴射火經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ陀?jì)算結(jié)果，探究?jī)烧唛g熱輻射強(qiáng)度和傷害半徑的差異，驗(yàn)證噴射火模型的有效性。再利用FDS 軟件在不同風(fēng)速條件下對(duì)某工業(yè)建筑罐區(qū)噴射火事故進(jìn)行數(shù)值模擬，探究噴射火的火焰發(fā)展、熱輻射強(qiáng)度和對(duì)相鄰建筑造成的影響。1 FDS 大渦模擬FDS 是由美國標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院NIST（National Institute of Standards and Technology）開發(fā)，用于分析火災(zāi)的模擬軟件，通過求解Navier-Stok
制冷與空調(diào) 2023年3期2023-07-17
- 高山峽谷橋址處風(fēng)場(chǎng)特性的大渦模擬研究
行對(duì)比研究，發(fā)現(xiàn)大渦模擬獲得的湍流特征較雷諾時(shí)均模型更接近試驗(yàn)結(jié)果。BECHMANN等[13]分別采用雷諾時(shí)均模型和大渦模擬研究了Askervein山的風(fēng)場(chǎng)特性并與實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)這2種湍流模型均能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)平均風(fēng)速和山脈迎風(fēng)側(cè)的湍流動(dòng)能(與脈動(dòng)風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)差的平方成正比)，但對(duì)于尾流區(qū)的湍流動(dòng)能，大渦模擬具有更高的精度。為更加準(zhǔn)確地模擬高山峽谷風(fēng)場(chǎng)的湍流特性，本文采用大渦模擬對(duì)川藏線迫龍溝大橋橋址的風(fēng)場(chǎng)特性進(jìn)行模擬研究。另一方面，高山峽谷的大氣邊界層厚度
- 可壓縮槽道流動(dòng)的大渦模擬研究
可壓縮槽道流動(dòng)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(chǔ)科學(xué)問題，對(duì)其流動(dòng)機(jī)理的認(rèn)識(shí)對(duì)于高速飛行器氣動(dòng)力熱設(shè)計(jì)具有重要意義。采用大渦模擬方法對(duì)可壓縮槽道流動(dòng)進(jìn)行了數(shù)值模擬研究，并基于Favré過濾建立了適用于可壓縮流動(dòng)的大渦模擬方法，將混合亞格子模型延拓到了動(dòng)態(tài)形式，形成了適用于可壓縮流動(dòng)的動(dòng)態(tài)混合模型。通過分析亞格子模型、網(wǎng)格疏密和計(jì)算格式對(duì)數(shù)值模擬結(jié)果的
導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù) 2023年1期2023-03-09
- 坡度對(duì)三維山丘風(fēng)場(chǎng)特性及繞流機(jī)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(fēng)場(chǎng)受坡度影響時(shí)，坡度比在0.3°以下對(duì)地形風(fēng)場(chǎng)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(chǎng)分布，發(fā)現(xiàn)當(dāng)山丘高寬比較大時(shí)，背風(fēng)面的繞流穩(wěn)定性較差，易發(fā)生流動(dòng)分離；但由于以上研究所采用的RANS方法僅能得到時(shí)間平均值，所以僅研究了平均風(fēng)，而未涉及脈動(dòng)風(fēng)特性。與RANS方法相比，LES大渦模擬方法基于空間平均，對(duì)大尺度渦
科學(xué)技術(shù)與工程 2022年20期2022-08-23
- 數(shù)值模式垂直分辨率對(duì)臺(tái)風(fēng)大渦模擬的影響
統(tǒng)非常必要。隨著大渦模擬(Large-eddy Simulation， LES)技術(shù)的發(fā)展，使臺(tái)風(fēng)邊界層中小尺度有組織渦旋的精細(xì)數(shù)值模擬逐漸得以實(shí)現(xiàn)。Rotunno， et al[5]利用WRF(Weather Research and Forecasting)模式，采用6層嵌套區(qū)域?qū)釒庑M(jìn)行超高分辨率的數(shù)值模擬，其模式最內(nèi)層水平分辨率為62 m，發(fā)現(xiàn)在模式水平分辨率由111 m提高到62 m時(shí)，模擬結(jié)果出現(xiàn)了明顯不同，62 m分辨率模擬出了明顯的小尺
氣象科學(xué) 2021年6期2022-01-12
- 基于簡(jiǎn)化反應(yīng)機(jī)理的甲烷-空氣爆炸增厚火焰大渦模擬
計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，大渦模擬(large eddy simulation, LES)已經(jīng)成為一種預(yù)測(cè)管道內(nèi)甲烷-空氣爆炸湍流反應(yīng)的重要手段[4-6]。相對(duì)于大渦模擬，雷諾平均模擬(Reynolds average Navier-Stokes，RANS)由于對(duì)Navier-Stokes (N-S)方程進(jìn)行了時(shí)間平均，計(jì)算準(zhǔn)確性較差，難以精確預(yù)測(cè)爆炸火焰結(jié)構(gòu)。然而由于計(jì)算能力的限制，當(dāng)前大渦模擬中計(jì)算網(wǎng)格尺寸要遠(yuǎn)大于待求解火焰厚度。為了解決這一問題，學(xué)者們提出了三
化工學(xué)報(bào) 2021年11期2021-11-26
- 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(fù)雜湍流問題，比如航空航天、大氣、海洋、能源、天體物理等領(lǐng)域中遇到的湍流問題[1-7]。湍流大尺度結(jié)構(gòu)主導(dǎo)著動(dòng)量、能量和熱量的傳輸。受限于目前計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力，無法使用直接數(shù)值模擬(DNS)方法獲得高雷諾數(shù)湍流在各個(gè)尺度上的所有流場(chǎng)信息。大渦模擬方法主要通過使用較粗的網(wǎng)格求解湍流中的大尺度結(jié)構(gòu)，同時(shí)構(gòu)造近似的亞格子(SGS)模型表達(dá)小尺度結(jié)構(gòu)對(duì)大尺度運(yùn)動(dòng)的影響[8-10]。在可壓縮湍流中，熱力學(xué)量和速度之間相互耦合，旋
航空學(xué)報(bào) 2021年9期2021-10-20
- 旋流預(yù)混燃燒室火焰動(dòng)力學(xué)奇異譜分析研究
緣發(fā)生褶皺，因而大渦模擬適用于預(yù)混燃燒模擬[4]。然而，由于大渦模擬時(shí)間步長小、網(wǎng)格尺度細(xì)，求解時(shí)間長，結(jié)果難以為設(shè)計(jì)工作提供足夠快的反饋。此外，模擬獲得的熱釋放時(shí)間序列有時(shí)間短、非平穩(wěn)和趨勢(shì)被噪聲所掩蓋等特性。采用傳統(tǒng)的火焰?zhèn)鬟f函數(shù)法，計(jì)算的響應(yīng)特性結(jié)果差，難以分析火焰未來趨勢(shì)，例如是否熄滅。本文將一種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)算法——奇異譜分析(Singular Spectrum Analysis,SSA)應(yīng)用于上述熱釋放率時(shí)間序列分析中，以進(jìn)一步提取火焰動(dòng)力學(xué)特性。奇
燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù) 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(yè)應(yīng)用中具有極大的潛力.大渦模擬方法的主體思想是針對(duì)湍流不同尺度渦的不同特點(diǎn),弓入介于大渦尺度和小渦尺度之間的濾波器對(duì)Navier-Stokes 方程進(jìn)行過濾,保留濾波器寬度以上的大渦特征,對(duì)所保留的大尺度渦結(jié)構(gòu)進(jìn)行直接模擬,對(duì)小尺度渦結(jié)構(gòu)采用不可解尺度模型模擬[1-2].相比于直接數(shù)值模擬(Direct numerical simulation,DNS),它過濾
力學(xué)學(xué)報(bào) 2020年5期2020-11-03
- 基于雙方程的大渦模擬分析連鑄結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)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(shù)據(jù)非常接近真實(shí)值，但大渦模擬對(duì)網(wǎng)格尺度的要求高，不僅在近壁區(qū)模擬時(shí)，其網(wǎng)格精密度要求很高，遠(yuǎn)壁端的精度也很高，提高了整個(gè)模擬數(shù)據(jù)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(chǎng)模擬方法之后，發(fā)現(xiàn)雷諾平均(Reynolds averaged Navie-Stokes,RANS)模擬適合于整個(gè)流場(chǎng)分布研究，網(wǎng)格尺
山西冶金 2020年3期2020-07-15
- 高雷諾數(shù)湍流風(fēng)場(chǎng)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(jì)算大氣邊界層的流動(dòng)特性，已有很多研究工作和成果，并應(yīng)用到城市大氣污染擴(kuò)散和其他相關(guān)大氣風(fēng)場(chǎng)流動(dòng)等研究[18-25].對(duì)于自然環(huán)境大氣邊界層，數(shù)值模擬研究用于風(fēng)沙流的高雷諾數(shù)湍流風(fēng)場(chǎng)，需要足夠大的計(jì)算規(guī)模，才能有效的反映出實(shí)際野外環(huán)境中沙塵顆粒在氣流作用下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律.目前對(duì)高雷諾數(shù)湍流流動(dòng)的數(shù)值模擬研究仍受到計(jì)算規(guī)模的限制.因此，充分利用我國的超級(jí)計(jì)算機(jī)資源，發(fā)展高效率并行計(jì)算技術(shù)，對(duì)高雷諾數(shù)湍流風(fēng)場(chǎng)以及進(jìn)一步的風(fēng)沙流
力學(xué)學(xué)報(bào) 2020年3期2020-06-10
- 大渦數(shù)值模擬發(fā)展歷程與展望
確模擬湍流運(yùn)動(dòng)。大渦模擬方法(LES)是目前模擬湍流運(yùn)動(dòng)最具應(yīng)用潛力的數(shù)值方法，最早由Smagorinsky在1963年提出。LES法直接模擬湍流的大規(guī)模運(yùn)動(dòng)(大渦)，而小尺度的渦則用模型來封閉，因此計(jì)算量遠(yuǎn)小于DNS法。同時(shí)，由于大渦包含了湍流的大部分能量和動(dòng)量的轉(zhuǎn)移和交換，因此直接模擬大渦運(yùn)動(dòng)的LES法相對(duì)于RANS法更為準(zhǔn)確。一、LES法基本原理湍流運(yùn)動(dòng)由許多大小不同的旋渦組成，大渦對(duì)于平均流動(dòng)的影響較為明顯，大量的質(zhì)量、熱量、動(dòng)量、能量交換通過大渦
福建質(zhì)量管理 2020年1期2020-03-12
- 龍卷風(fēng)沖擊高層建筑氣動(dòng)力效應(yīng)數(shù)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(yīng)用大渦模擬數(shù)值研究了動(dòng)態(tài)龍卷風(fēng)的湍流對(duì)徑向和垂直方向平均流場(chǎng)的影響。Liu和Takeshi[10]通過大渦模擬的方法研究了龍卷風(fēng)的平移運(yùn)動(dòng)和粗糙度對(duì)類龍卷風(fēng)旋渦的影響。Yao等[11]通過高分辨率的數(shù)值模擬，對(duì)處于華東地區(qū)的EF4級(jí)龍卷風(fēng)的形成、結(jié)構(gòu)和演變進(jìn)行了研究。與此同時(shí)，相關(guān)實(shí)驗(yàn)室測(cè)量也在取得重要進(jìn)展，早期如Sarkar等[2-3]通過平移龍卷風(fēng)風(fēng)場(chǎng)發(fā)生器測(cè)量了高
工程力學(xué) 2020年1期2020-01-17
- 鋸齒形轉(zhuǎn)捩片觸發(fā)高超聲速進(jìn)氣道邊界層轉(zhuǎn)捩的大渦模擬
有效高度，并應(yīng)用大渦模擬方法分析了其轉(zhuǎn)捩機(jī)理[12]，給出了強(qiáng)制轉(zhuǎn)捩過程的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)和流向渦的失穩(wěn)模式。清華大學(xué)的肖志祥等[13-16]對(duì)高超聲速邊界層內(nèi)不同形狀粗糙單元導(dǎo)致的強(qiáng)制轉(zhuǎn)捩現(xiàn)象進(jìn)行了直接數(shù)值模擬，研究發(fā)現(xiàn)此類強(qiáng)制轉(zhuǎn)捩主要由粗糙元頂部的三維剪切層失穩(wěn)導(dǎo)致，并對(duì)多種粗糙元的轉(zhuǎn)捩效果進(jìn)行了定量研究。朱德華等[17]通過數(shù)值模擬,從邊界層穩(wěn)定性和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)穩(wěn)定性角度分析了鉆石型粗糙元的主要轉(zhuǎn)捩機(jī)理。涂國華等[18]研究發(fā)現(xiàn)在超聲速邊界層中布置懸空的細(xì)絲可促
航空學(xué)報(bào) 2019年10期2019-10-31
- 半干旱區(qū)湍流相干結(jié)構(gòu)對(duì)地表能量不平衡問題的解決
礎(chǔ)上，我們提出了大渦平均法替代雷諾平均來進(jìn)行流動(dòng)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(tài)環(huán)境試驗(yàn)基地的湍流觀測(cè)資料計(jì)算后發(fā)現(xiàn)，進(jìn)行大渦平均后，湍流脈動(dòng)場(chǎng)可以有效去除雷諾平均后殘存的線性趨勢(shì)和渦結(jié)構(gòu)，而且也可以再現(xiàn)慣性子區(qū)的-2/3方律，在溫度方面甚至優(yōu)于雷諾平均。接著，對(duì)比分析了兩種平均方法在計(jì)算均值與通量時(shí)的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)兩法的結(jié)果存在顯著的線性相關(guān)，雷諾平均會(huì)低估平均垂直速度、動(dòng)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(shù)學(xué)模型
固兩相燃燒雙流體大渦模擬的數(shù)學(xué)模型周力行(清華大學(xué)工程力學(xué)系，北京 100084)目前大多數(shù)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(shí)大得多．本文提出氣固兩相燃燒雙流體大渦模擬的數(shù)學(xué)物理模型，包括雙流體框架內(nèi)大渦模擬過濾的控制方程，兩相亞網(wǎng)格(sub-grid scale，SGS)應(yīng)力模型和亞網(wǎng)格氣體燃燒模型．對(duì)亞網(wǎng)格應(yīng)力本文建議用作者提出的兩相亞網(wǎng)格動(dòng)能方程模型，考慮兩相之間的
燃燒科學(xué)與技術(shù) 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(yùn)動(dòng)特征分析
10]，另一類是大渦模擬技術(shù)[11](large-eddy simulation，LES)。Zhu[12]指出，邊界層參數(shù)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(shù)模擬了f-平面上沒有環(huán)境氣流影響的熱帶氣旋，他們發(fā)現(xiàn)水平分辨率達(dá)到185～62 m時(shí)，模式可以模擬出邊界層風(fēng)場(chǎng)的湍流特征和非常強(qiáng)的瞬時(shí)大風(fēng)或者陣風(fēng)。由于觀測(cè)條件的限制，目前只能夠觀測(cè)到TC中有限區(qū)域的垂直運(yùn)
熱帶氣象學(xué)報(bào) 2019年1期2019-03-12
- 非均勻入流部分預(yù)混射流火焰的大渦模擬
分預(yù)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(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院，鎮(zhèn)江 212013；2. 江蘇大學(xué)能源研究院，鎮(zhèn)江 212013；3. 上海電氣燃?xì)廨啓C(jī)有限公司，上海 201199)針對(duì)部分預(yù)混火焰的大渦模擬(LES)問題，通過采用基于反應(yīng)-擴(kuò)散流形(REDIM)方法和假定濾波概率密度函數(shù)(PFDF)構(gòu)造的REDIM-PFDF亞網(wǎng)格燃燒模型，對(duì)悉尼大學(xué)及Sandia實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合測(cè)量的非均勻射流部分預(yù)混火焰
燃燒科學(xué)與技術(shù) 2019年1期2019-02-14
- 連續(xù)圓孔障礙物對(duì)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(dòng)進(jìn)行過濾，只對(duì)大尺度脈動(dòng)進(jìn)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(guān)于置障管道內(nèi)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(jìn)一步研究。本文中針對(duì)連續(xù)圓孔障礙物條件下油氣爆炸火焰與湍流耦合過程進(jìn)行大渦模擬，并將數(shù)值模擬得到的火焰形態(tài)、火焰?zhèn)鞑ニ俣群捅ǔ瑝旱忍卣鲄?shù)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，進(jìn)而揭示油氣爆炸過程中火焰-湍流耦合機(jī)理。1 數(shù)學(xué)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(dòng)特性研究
，因此，本文采用大渦數(shù)值模擬對(duì)高水頭混流式水輪機(jī)三種工況進(jìn)行數(shù)值模擬，分析尾水管內(nèi)湍流發(fā)展過程及流動(dòng)特性。二、計(jì)算模型與數(shù)值方法(一)幾何模型與工況設(shè)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(jī)試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，該混流式水輪機(jī)葉片數(shù)為15片，轉(zhuǎn)輪出口直徑為0.2832m。不同工況下，混流式水輪機(jī)尾水管內(nèi)流場(chǎng)特征差別較大，因此，選取定水頭、同轉(zhuǎn)速、不同導(dǎo)葉開度的三種工況進(jìn)行分析，各工況具體參數(shù)如下表1所示。表1 模型試驗(yàn)工況參數(shù)(二)邊界條件及網(wǎng)格劃分由
福建質(zhì)量管理 2018年11期2018-05-17
- 軸流風(fēng)機(jī)葉尖泄漏流動(dòng)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(fēng)機(jī)技術(shù) 2018年1期2018-03-21
- 基于LES方法的壁面旋轉(zhuǎn)旋流分離器內(nèi)流特性的研究
的單向流場(chǎng)進(jìn)行了大渦模擬研究［4］，結(jié)果表明，大渦模擬在切向速度的預(yù)測(cè)較雷諾平均法有著明顯的優(yōu)勢(shì)，但軸向速度預(yù)測(cè)精度較差。劉難生等采用大渦模擬方法，研究了繞軸旋轉(zhuǎn)圓管內(nèi)的湍流流動(dòng)特性，與相應(yīng)的直接模擬結(jié)果和試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)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(zhuǎn)槽道湍流中旋轉(zhuǎn)數(shù)對(duì)雷諾應(yīng)力輸運(yùn)的影響［6］。而基于LES方法對(duì)壁面旋轉(zhuǎn)旋流器內(nèi)部流場(chǎng)的研究還比較缺少。大渦模擬（LES）的基本思想是把湍流瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)通過濾波函數(shù)分解成大
流體機(jī)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(shù)值研究
越來越多的學(xué)者將大渦模擬方法與實(shí)際的工程算例相結(jié)合，應(yīng)用大渦模擬的方法來解決工程中常見的湍流問題。Renze等學(xué)者應(yīng)用LES對(duì)渦輪葉片氣膜冷卻進(jìn)行了分析研究，發(fā)現(xiàn)密度比以及速度比對(duì)湍流混雜過程中均是需要考慮的重要因素，速度比對(duì)射流孔附近的流場(chǎng)有著重要的影響[9]。Suntan等學(xué)者應(yīng)用LES方法對(duì)氣輪機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)的氣動(dòng)過程進(jìn)行了模擬，并于k-ε湍流模型的數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行了比較，結(jié)果表明應(yīng)用LES方法能夠得到更滿意的渦度場(chǎng)和湍流動(dòng)能的分布狀態(tài)，且具有較高的精
制造業(yè)自動(dòng)化 2017年12期2018-01-23
- 大渦模擬中模型系數(shù)對(duì)方柱繞流的影響
310018)大渦模擬中模型系數(shù)對(duì)方柱繞流的影響張童偉，聶 欣，陶雪峰(杭州電子科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，浙江 杭州 310018)采用大渦模擬中3種不同Smagorinsky系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)Smagorinsky-Lilly模型和動(dòng)態(tài)模型，對(duì)雷諾數(shù)為22 000的三維方柱繞流進(jìn)行數(shù)值研究.對(duì)計(jì)算結(jié)果中的特征變量進(jìn)行了驗(yàn)證與分析；并對(duì)不同尺度的渦旋及其相互關(guān)系進(jìn)行研究；同時(shí)對(duì)流場(chǎng)不同位置處和不同Smagorinsky系數(shù)對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響及其準(zhǔn)確性進(jìn)行了對(duì)比分析.結(jié)
- 大渦模擬預(yù)報(bào)螺旋槳輻射噪聲的三種聲學(xué)方法
熊紫英，孫紅星?大渦模擬預(yù)報(bào)螺旋槳輻射噪聲的三種聲學(xué)方法李亞1，張楠2，熊紫英1，孫紅星1(1. 中國船舶科學(xué)研究中心船舶振動(dòng)噪聲重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇無錫 214082； 2. 中國船舶科學(xué)研究中心水動(dòng)力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(xiàn)象具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。首先劃分了螺旋槳的結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，進(jìn)行了網(wǎng)格收斂性分析，然后采用大渦模擬方法計(jì)算螺旋槳水動(dòng)力。在噪聲計(jì)算中采用了FW-H方程、結(jié)合Virtual lab
聲學(xué)技術(shù) 2017年5期2017-12-01
- 熵格子Boltzmann方法的重整化群代數(shù)湍流模型
ann方法的標(biāo)準(zhǔn)大渦模擬模型。完成了對(duì)高雷諾數(shù)湍流繞流場(chǎng)的模擬計(jì)算。結(jié)果表明：所建立的熵格子Boltzmann方法重整化群代數(shù)湍流模型能夠有效地模擬高雷諾數(shù)湍流流動(dòng)問題；其對(duì)緊貼壁面處較小尺度湍渦的模擬結(jié)果趨近于大渦模擬的結(jié)果；重整化群代數(shù)湍流模型在對(duì)高雷諾數(shù)湍流的模擬中表現(xiàn)出耗散模型的特征。熵格子Boltzmann方法；重整化群；代數(shù)湍流模型；大渦模擬；高雷諾數(shù)0 引 言格子Boltzmann方法（Lattice Boltzmann Method，簡(jiǎn)稱L
船舶力學(xué) 2017年11期2017-11-28
- 渦輪槳攪拌槽內(nèi)湍流特性的V3V實(shí)驗(yàn)及大渦模擬
性的V3V實(shí)驗(yàn)及大渦模擬施乃進(jìn)1，周勇軍1，鮑蘇洋1，辛偉2，陶蘭蘭2（1南京工業(yè)大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院，江蘇 南京 211816；2江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院國家化工設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，江蘇 蘇州 215600）分別用體三維速度測(cè)量技術(shù)（volumetric three-component velocimetry measurements，V3V）和大渦模擬（large eddy simulation，LES）方法對(duì)渦輪槳攪拌槽內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行研究，發(fā)
化工學(xué)報(bào) 2017年11期2017-11-22
- 風(fēng)向?qū)侥讣装屣L(fēng)影響的大渦模擬
航母甲板風(fēng)影響的大渦模擬袁書生，趙元立，丁偉鋒(海軍航空工程學(xué)院，山東 煙臺(tái) 264001)采用低速氣流運(yùn)動(dòng)控制方程組和湍流大渦模擬方法，研究了來風(fēng)風(fēng)向?qū)侥讣装屣L(fēng)的影響，得到了不同來風(fēng)風(fēng)向條件下，艏艉對(duì)稱面附近、甲板上方低場(chǎng)及航母后方某點(diǎn)處壓力和垂向速度隨時(shí)間的變化關(guān)系。結(jié)果表明：航母有一定角度的側(cè)向風(fēng)對(duì)艦載機(jī)起飛有利，右舷風(fēng)比左舷風(fēng)有利；從有利于艦載機(jī)著艦角度看，右舷來風(fēng)較左舷來風(fēng)有利；從艦載機(jī)著艦下滑穩(wěn)定性上看，來風(fēng)風(fēng)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(shù)下翼型不同分離流態(tài)的大渦模擬
型不同分離流態(tài)的大渦模擬艾國遠(yuǎn), 葉 建*(重慶大學(xué) 動(dòng)力工程學(xué)院, 重慶 400044)采用高精度大渦模擬方法，對(duì)5°來流迎角、馬赫數(shù)0.4、三個(gè)不同雷諾數(shù)(55 000、100 000和150 000)的NACA 0025翼型進(jìn)行仿真，研究低雷諾數(shù)條件下翼型的氣動(dòng)特性。通過對(duì)比分析3種工況的計(jì)算結(jié)果，發(fā)現(xiàn)翼型繞流存在兩種不同的分離流態(tài)：Re=55 000和100 000時(shí)，翼型上表面出現(xiàn)大尺度的開式分離，形成寬的尾跡區(qū)；Re=150 000時(shí)，上表面邊
空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào) 2017年2期2017-04-28
- 方孔障礙物對(duì)瓦斯火焰?zhèn)鞑ビ绊懙膶?shí)驗(yàn)與大渦模擬＊
傳播影響的實(shí)驗(yàn)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(yè)大學(xué)（北京）煤炭資源與安全開采國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100083；2.中國礦業(yè)大學(xué)（北京）資源與安全工程學(xué)院，北京100083）為揭示置障管道內(nèi)甲烷／空氣預(yù)混火焰?zhèn)鞑ヌ匦?，運(yùn)用高速攝影技術(shù)對(duì)甲烷／空氣預(yù)混火焰的形狀變化和火焰前鋒的速度特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并利用大渦模擬對(duì)管道內(nèi)的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)值分析。結(jié)果表明：置障管道內(nèi)依次出現(xiàn)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(cè)向風(fēng)下航母甲板風(fēng)渦流場(chǎng)的模擬研究
控制方程組和湍流大渦模擬方法，研究在側(cè)向來風(fēng)條件下，航母甲板風(fēng)渦流場(chǎng)的特點(diǎn)。在側(cè)向來風(fēng)時(shí)，航母前部甲板上方壓強(qiáng)時(shí)均值、變化幅度與周期差異不大；后部甲板上方壓強(qiáng)時(shí)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(fēng)；大渦模擬；渦流0 引 言驅(qū)逐艦、護(hù)衛(wèi)艦的艦體結(jié)構(gòu)基本上是對(duì)稱的，并且首尾不通場(chǎng)，而航空母艦、大型登陸艦的布置一般是不對(duì)稱的，艦島位于艦體的一側(cè)，且首尾直通布置，故大氣繞過驅(qū)逐艦、護(hù)衛(wèi)艦形成的甲板風(fēng)與航母、大型登陸艦形成的甲板風(fēng)存在明
艦船科學(xué)技術(shù) 2017年1期2017-02-21
- 湍流分離流中顆粒的擴(kuò)散機(jī)制
研究.氣相場(chǎng)采取大渦模擬方法,亞格子模式基于標(biāo)準(zhǔn)的Smagorinsky模式,顆粒相運(yùn)動(dòng)采取軌道法模擬.計(jì)算所得氣相的流向平均速度和平均脈動(dòng)速度與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好,驗(yàn)證了模型和方法的正確性.基于此,數(shù)值分析后臺(tái)階兩相流動(dòng)的特性以及流場(chǎng)渦結(jié)構(gòu)的發(fā)展和演化過程.結(jié)果表明：兩相流中顆粒的擴(kuò)散特性既受到顆粒粒徑的影響,又與顆粒和渦結(jié)構(gòu)的相互作用時(shí)間有關(guān).后臺(tái)階流場(chǎng)中增加結(jié)構(gòu)物時(shí),流場(chǎng)渦結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,即與擾動(dòng)源保持一定距離后,渦數(shù)量增多,流場(chǎng)中顆粒分布不均勻,較多顆
- 煙囪熱排煙對(duì)艦船甲板風(fēng)下洗影響的大渦模擬
甲板風(fēng)下洗影響的大渦模擬袁書生，曾 亮，鄒 強(qiáng)(海軍航空工程學(xué)院 飛行器工程系，山東 煙臺(tái) 264001)采用低速氣流運(yùn)動(dòng)控制方程組和湍流大渦模擬方法，研究迎面來風(fēng)條件下、煙囪熱排煙對(duì)艦船甲板風(fēng)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(shí)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(shí)均值減小，其脈動(dòng)幅度增加；飛行甲板上距離機(jī)庫門相同的位置上，越靠近首尾對(duì)稱面，熱排煙對(duì)下洗速度的影響越大；越靠近艦尾區(qū)域，熱排煙對(duì)飛行甲板風(fēng)下洗速度
艦船科學(xué)技術(shù) 2016年11期2016-12-12
- 基于改進(jìn)大渦模擬模型的風(fēng)荷載驗(yàn)證
06)?基于改進(jìn)大渦模擬模型的風(fēng)荷載驗(yàn)證婁伶伶, 吳玖榮*(廣州大學(xué) 廣州大學(xué)-淡江大學(xué) 工程結(jié)構(gòu)災(zāi)害與控制聯(lián)合研究中心， 廣東 廣州510006)為了獲得與近地大氣邊界層實(shí)際脈動(dòng)風(fēng)場(chǎng)特征相一致的三維脈動(dòng)風(fēng)速，文章首先應(yīng)用DSRFG (Discretizing and Synthesizing of Random Flow Generation)方法，模擬生成計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)中大渦模擬算法所需的模擬入口邊界脈動(dòng)風(fēng)速時(shí)程，然后采用改進(jìn)的動(dòng)態(tài)一方程模型作為大渦模
- 基于大渦模擬的導(dǎo)葉式混流泵葉輪內(nèi)壓力脈動(dòng)特性分析
·機(jī)電工程·基于大渦模擬的導(dǎo)葉式混流泵葉輪內(nèi)壓力脈動(dòng)特性分析杜媛英1,高強(qiáng)2,尚長春1, 郝昱宇1, 趙天鵬1, 王曉璐1(1.西安科技大學(xué)工程訓(xùn)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(dǎo)葉式混流泵葉輪內(nèi)部非定常壓力脈動(dòng)特性，在其葉輪進(jìn)口截面及出口截面附近分別設(shè)置8個(gè)壓力脈動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，采用大渦模擬方法(LES)對(duì)導(dǎo)葉式混流泵內(nèi)全三維流道(進(jìn)水管、葉輪、導(dǎo)葉及出水管)進(jìn)行模擬，并對(duì)8個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行壓力脈動(dòng)時(shí)域圖
- 穩(wěn)態(tài)雷暴沖擊風(fēng)風(fēng)速剖面模型研究
型沖擊射流裝置和大渦模擬分別對(duì)雷暴沖擊風(fēng)風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行了物理試驗(yàn)和數(shù)值模擬，考察了徑向風(fēng)速和豎向風(fēng)速的分布特征。將大渦模擬結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果與現(xiàn)有實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和理論模型進(jìn)行了對(duì)比，驗(yàn)證了試驗(yàn)和數(shù)值模擬結(jié)果的可靠性。針對(duì)現(xiàn)有的徑向風(fēng)速模型并不適用于所有徑向位置處徑向風(fēng)速的問題，結(jié)合物理實(shí)驗(yàn)和大渦模擬的結(jié)果，提出了沿徑向變化的徑向風(fēng)速剖面模型。同時(shí)，根據(jù)風(fēng)場(chǎng)豎向風(fēng)速的特點(diǎn)將其沿徑向位置分為三個(gè)區(qū)域，給出了三個(gè)區(qū)域豎向風(fēng)速剖面模型。雷暴沖擊風(fēng);沖擊射流模型;大渦模擬;風(fēng)場(chǎng)特性
振動(dòng)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(dòng)壓力、板后的大渦、板的固有頻率無關(guān)；來流作用下板表面聲輻射的基頻與來流作用下板振動(dòng)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(chǎng)區(qū)域內(nèi)，脈動(dòng)壓力無基頻存在；在大渦模擬已經(jīng)趨于統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定的情況下，F(xiàn)W-H與LES的非同步計(jì)算可以達(dá)到和同步計(jì)算一樣的效果。聲學(xué)；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(yè)非常關(guān)注的問題。從民用角度來看，噪聲會(huì)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(zhì)
噪聲與振動(dòng)控制 2016年4期2016-09-01
- 小尺度受限空間內(nèi)瓦斯湍流爆燃大渦模擬
間內(nèi)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(fā)輝1，劉志超1（1河南理工大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院，河南 焦作 454003；2河南理工大學(xué)安全科學(xué)與工程學(xué)院，河南 焦作 454003）構(gòu)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(duì)兩側(cè)連續(xù)障礙物條件下瓦斯爆燃火焰與湍流耦合過程進(jìn)行了大渦模擬（LES）。模擬結(jié)果均與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較。結(jié)果表明：大渦模擬
化工學(xué)報(bào) 2016年5期2016-08-22
- High Order Numerical Methods for LESof Turbulent Flows with Shocks
的湍流流動(dòng)高精度大渦數(shù)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(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào) 2016年2期2016-05-12
- 基于大渦模擬的貫流式水輪機(jī)尾水渦帶研究
230000基于大渦模擬的貫流式水輪機(jī)尾水渦帶研究朱多彪1，白曉飛2，沈 云31.國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作湖北中心，湖北武漢 430200 2.湖北宏源電力設(shè)計(jì)咨詢有限公司，湖北武漢 430000 3.中水淮河規(guī)劃設(shè)計(jì)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(dòng)態(tài)亞格子模型，分別計(jì)算了燈泡貫流式水輪機(jī)的6個(gè)不同工況的非定常流場(chǎng)，得到了每個(gè)工況尾水管段尾水管渦帶信息。研究發(fā)現(xiàn)：尾水管中心區(qū)域的脈動(dòng)強(qiáng)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(yīng)力的Navier?Stokes方程
有可行性，為湍流大渦模擬計(jì)算打下基礎(chǔ).最小二乘有限元法；非定常速度－應(yīng)力－壓力；大渦模擬；方腔流0 引言流體流動(dòng)均為非定常流動(dòng)，包括層流和湍流.為有效模擬流體流動(dòng)，常用的有限差分法和有限體積法均發(fā)展了相應(yīng)的非定常形式［1－3］.最小二乘有限元法作為與之相對(duì)應(yīng)的方法，已發(fā)展了非定常的速度－渦量－壓力形式，并在層流流動(dòng)中有所應(yīng)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(yīng)用.然而，這些計(jì)算結(jié)果均與試驗(yàn)結(jié)果差距較大［5－6］.主要原因是有限體積
計(jì)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(shí)驗(yàn)研究
下水射流渦旋特性大渦模擬及實(shí)驗(yàn)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(xué)煤礦災(zāi)害動(dòng)力學(xué)與控制國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶400030；2.重慶大學(xué)復(fù)雜煤氣層瓦斯抽采國家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室，重慶400030）采用大渦模擬方法對(duì)淹沒條件下水射流的渦量場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，分析流場(chǎng)中渦旋的產(chǎn)生與擴(kuò)散機(jī)制，并通過相同條件下粒子圖像測(cè)速儀測(cè)量射流的渦量場(chǎng)，對(duì)模擬結(jié)果和方法進(jìn)行驗(yàn)證。模擬研究泵壓和圍壓對(duì)淹沒射流渦旋特性的影響
- 基于大渦模擬的螺旋槳水動(dòng)力特性分析
上有學(xué)者開始著手大渦模擬對(duì)船－槳互相干擾、槳周圍流場(chǎng)等的研究，得到較好結(jié)果［3］。大渦模擬(LES)將比網(wǎng)格尺度大的湍流運(yùn)動(dòng)用N－S方程直接數(shù)值求解，小渦對(duì)大渦的影響通過近似模型來考慮，可以更加真實(shí)精確地得到螺旋槳流場(chǎng)中微觀湍流結(jié)構(gòu)及渦結(jié)構(gòu)，可以更加精確地預(yù)報(bào)螺旋槳的性能［4］。1 控制方程要實(shí)現(xiàn)大渦模擬，首先需要建立數(shù)學(xué)濾波函數(shù)，將瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)中尺度比濾波函數(shù)尺度小的渦濾掉，分解出描述大渦運(yùn)動(dòng)的方程，小渦對(duì)大渦的影響則通過在大渦運(yùn)動(dòng)方程中引入附加應(yīng)力項(xiàng)來體現(xiàn)
艦船科學(xué)技術(shù) 2015年1期2015-08-26
- 基于Smagorinsky和Vreman模型的豎通道內(nèi)旋轉(zhuǎn)熱流場(chǎng)大渦模擬
通道內(nèi)旋轉(zhuǎn)熱流場(chǎng)大渦模擬霍巖（哈爾濱工程大學(xué)航天與建筑工程學(xué)院，黑龍江哈爾濱150001）為了確定Vreman亞格子模型對(duì)于有側(cè)開縫的豎通道內(nèi)旋轉(zhuǎn)火焰熱流場(chǎng)模擬的適用性，基于一豎通道內(nèi)旋轉(zhuǎn)火焰實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，分別使用基于Smagorinsky和Vreman亞格子模型的大渦模擬技術(shù)進(jìn)行了模擬。通過對(duì)所得結(jié)果比較確定基于Smagorinsky亞格子模型的大渦模擬技術(shù)可以得到與實(shí)驗(yàn)吻合的火焰狀態(tài)，而使用Vreman亞格子模型會(huì)在一定程度上低估旋轉(zhuǎn)火焰周圍的粘性耗散，從
哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào) 2015年6期2015-06-24
- 結(jié)合大渦模擬的格子玻爾茲曼方法模擬高雷諾數(shù)流動(dòng)
01210）結(jié)合大渦模擬的格子玻爾茲曼方法模擬高雷諾數(shù)流動(dòng)劉祖斌1，趙鵬2（1浙江大學(xué)海洋工程系，杭州310058；2英偉達(dá)半導(dǎo)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(shù)流動(dòng)的數(shù)值模擬上，文章研究了將大渦模擬的Smagorinsky模型及其改進(jìn)的IR模型應(yīng)用到LBM方法中并發(fā)展了LBM-SM模型和LBM-IR模型，其后以頂蓋驅(qū)動(dòng)方腔流動(dòng)（Re=1 000；10 000；
船舶力學(xué) 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(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，湖北 武漢，430081)基于大渦模擬方法，采用CFX軟件對(duì)某型通海閥的噪聲進(jìn)行數(shù)值模擬分析。選擇大渦模擬中的WALE亞格子模型，運(yùn)用前處理軟件ICEM對(duì)通海閥三維模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，根據(jù)大渦模擬要求和實(shí)際使用情況設(shè)置邊界條件。計(jì)算結(jié)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(shí)際相符，驗(yàn)證了數(shù)值計(jì)算的準(zhǔn)確性；相對(duì)于工業(yè)企業(yè)環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)，該閥門噪聲的
武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào) 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(xué) 水利水電學(xué)院，陜西 西安 710048)對(duì)梯型斷面明渠非淹沒式單一丁壩繞流水力特性進(jìn)行三維數(shù)值模擬，為丁壩的設(shè)計(jì)和施工提供理論基礎(chǔ)支持。數(shù)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(shí)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(shí)流動(dòng)特性，動(dòng)態(tài)再現(xiàn)二
西安理工大學(xué)學(xué)報(bào) 2015年4期2015-02-20
- 基于諧波合成法的大渦模擬脈動(dòng)風(fēng)場(chǎng)生成方法研究*
基于諧波合成法的大渦模擬脈動(dòng)風(fēng)場(chǎng)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(xué) 土木與建筑學(xué)院，湖南 長沙 410114；2. 路易斯安那州立大學(xué) 土木與環(huán)境工程，美國路易斯安那州，巴吞魯日 70803)為準(zhǔn)確模擬大渦模擬入口處的脈動(dòng)信息，在充分考慮脈動(dòng)風(fēng)場(chǎng)的功率譜、相關(guān)性、風(fēng)剖面等參數(shù)前提下，運(yùn)用諧波合成方法生成了滿足目標(biāo)風(fēng)場(chǎng)湍流特性的隨機(jī)序列數(shù)，通過對(duì)FLUENT軟件平臺(tái)進(jìn)行二次開發(fā)，將生成的隨機(jī)序列數(shù)賦給大渦模擬的入口
- 基于Lighthill聲類比的流激噪聲三維計(jì)算及驗(yàn)證
［1-2］等通過大渦模擬結(jié)合FW-H 聲類比方法對(duì)空腔流激噪聲問題進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算與驗(yàn)證，并利用該方法預(yù)報(bào)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(duì)二維空腔的水動(dòng)力噪聲進(jìn)行了預(yù)測(cè)。Moon［4］等利用LES/LPCE 混合方法對(duì)臺(tái)階繞流聲學(xué)問題進(jìn)行了計(jì)算，其結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)相符。Ji和Wang［5］以臺(tái)階模型為研究對(duì)象，利用LES和Lighthill 理論進(jìn)行了低馬赫數(shù)下流場(chǎng)和聲學(xué)求解，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。
艦船科學(xué)技術(shù) 2014年9期2014-12-05
- 泥漿立管系統(tǒng)振動(dòng)仿真分析
對(duì)比計(jì)算，確定了大渦湍流模擬方法適用于流體脈動(dòng)現(xiàn)象仿真。計(jì)算結(jié)果表明：泥漿自身脈動(dòng)激勵(lì)不是立管振動(dòng)的主要因素，同時(shí)提出了有效遏制立管振動(dòng)的方法和建議。泥漿立管；振動(dòng)；CFD；大渦湍流模擬泥漿立管在鉆井平臺(tái)中起到輸送泥漿的作用，在實(shí)際工作時(shí)，主要結(jié)構(gòu)部位振動(dòng)幅度較大，如圖1所示。如果長時(shí)間振動(dòng)較大，會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不良影響。故需要找到泥漿立管振動(dòng)的根本原因，才能有效地遏制振動(dòng)的發(fā)生。1 泥漿立管振動(dòng)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(dòng)誘發(fā)的
石油礦場(chǎng)機(jī)械 2014年11期2014-06-05
- 低階格式在大渦模擬計(jì)算中的適用性
91）低階格式在大渦模擬計(jì)算中的適用性劉同新， 馬寶峰（北京航空航天大學(xué)流體力學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100191）采用三維Taylor-Green渦作為研究對(duì)象，利用工程中常用的低階數(shù)值格式，研究格式本身的數(shù)值誤差對(duì)大渦模擬計(jì)算的影響.結(jié)果表明：三種數(shù)值格式的數(shù)值耗散行為都與亞格子模型行為類似，即在小雷諾數(shù)下，流場(chǎng)比較光滑時(shí)，耗散很小，當(dāng)雷諾數(shù)增加，流動(dòng)轉(zhuǎn)捩為湍流，流場(chǎng)梯度增大，耗散顯著增大.對(duì)于MUSCL格式和二階有界中心格式，在高雷諾數(shù)下，亞格子尺
計(jì)算物理 2014年3期2014-04-16
- 低雷諾數(shù)圓柱繞流的大渦模擬分析
硬件的不斷發(fā)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(wěn)態(tài)流動(dòng)方面具有巨大的潛力。大渦模擬方法的基本思想是用瞬時(shí)的N-S方程直接模擬計(jì)算湍流中的大尺度渦，而小尺度渦對(duì)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(jìn)展和發(fā)展趨勢(shì)，描述了當(dāng)前大渦模擬在工程中的具體應(yīng)用。指出大渦模擬在模擬計(jì)算從層流到湍流轉(zhuǎn)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(yōu)勢(shì)。傅慧萍［7］以潛艇模型
艦船科學(xué)技術(shù) 2013年1期2013-10-20
- 顆粒群在平面湍射流中輸運(yùn)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(jì)算方法，正在被研究學(xué)者所廣泛采用［6］。從前面的敘述也大概發(fā)現(xiàn)，目前學(xué)者對(duì)顆粒相的研究，也多集中在射流場(chǎng)Re數(shù)和顆粒Stk數(shù)等幾個(gè)參數(shù)的討論，而針對(duì)不同射流入口顆粒的質(zhì)量流率的分析，還僅限于實(shí)驗(yàn)研究，由于實(shí)驗(yàn)研究本身的一些局限性，本文采用大渦模擬的數(shù)值方法，擬對(duì)這一問題再進(jìn)行更為全面的討論和分析。1 數(shù)學(xué)模型及控制方程1.1 流場(chǎng)及大渦模擬本文的研究對(duì)象是如圖1所示的射流場(chǎng)及懸浮其中的細(xì)小顆粒。x和y定義在流動(dòng)方向和
- 4氣門柴油機(jī)進(jìn)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(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程的最佳途徑，大渦模擬作為湍流數(shù)值模擬的下一代工程方法已經(jīng)得到了廣泛認(rèn)可。LES是對(duì)流場(chǎng)采用濾波的方法消除湍流流動(dòng)中的小尺度脈動(dòng)，也就是采用濾波函數(shù)對(duì)湍流的控制方程進(jìn)行濾波，從而把流場(chǎng)中的量分為大尺度量（可解尺度量）和小尺度量（亞網(wǎng)格尺度量），大尺度量進(jìn)行直接計(jì)算三維湍流方程，將小尺度脈動(dòng)對(duì)大尺度運(yùn)動(dòng)的作用建立模型來求解。近年來，各國學(xué)者日益增多的在內(nèi)燃機(jī)研究中采用大渦模擬的方法。Naiton等
鐵道機(jī)車車輛 2011年1期2011-08-03
- 可壓縮多介質(zhì)粘性流體和湍流的大渦模擬*
,RA NS)和大渦數(shù)值模擬(large eddy simulation,LES)3 種。其中LES 是基于網(wǎng)格尺度封閉模型及對(duì)大尺度渦進(jìn)行直接求解NS 方程,可以模擬湍流發(fā)展過程。近年來,湍流大渦數(shù)值模擬普遍接受的觀念是:湍流統(tǒng)計(jì)特性能否與DNS 或?qū)嶒?yàn)結(jié)果符合良好是衡量大渦數(shù)值模擬準(zhǔn)確性的標(biāo)準(zhǔn),而不是追求它與DNS 結(jié)果的相關(guān)性[1-2]。大尺度脈動(dòng)到小尺度脈動(dòng)的能量傳遞是大渦數(shù)值模擬的關(guān)鍵量,只要亞格子模型正確模擬能量傳遞,大尺度脈動(dòng)的統(tǒng)計(jì)量就基本上
爆炸與沖擊 2010年3期2010-02-26