作者:刘晓禹; 赵萌; 刘美英; 贾彦; 王益鹤 期刊:《内蒙古工业大学学报·自然科学版》 2019年第05期
本文建立有限长圆柱模型,采用大涡模拟的计算方法,通过滤波函数过滤小尺度漩涡,采取涡粘性亚格子Smagorinsky模型封闭方程,对高雷诺数下有限长圆柱绕流进行研究.讨论了长径比为45~100时有限长圆柱绕流阻力系数的变化规律,分析了在端面效应影响下阻力特性以及速度场的分布规律,得到了描述端面效应影响范围的综合公式.结果表明,在高Re下圆柱阻力系数Cd随L/D的增加而增大,L/D越大时越早进入阻力系数危机区域;受到端面效应的影响,有限...
作者:李小超; 罗旋; 徐伟; 黄筱云; 陈龙 期刊:《大连理工大学学报》 2020年第01期
流激振动水流动能转换装置多柱体阵列涉及复杂的尾流激振问题,其运行时柱体振动具有高阻尼、高雷诺数特征.基于雷诺平均Navier-Stokes方程,结合SST k - ω 湍流模型和任意拉格朗日-欧拉流固耦合动网格控制方法建立串列双圆柱尾流激振数值模型,重点考察小间距比(两圆柱中心距离与圆柱外径之比)、 高阻尼、高雷诺数条件下串列双圆柱的尾流激振特性.计算时间距比分别为1.5、2、3、4、20,振动圆柱阻尼比为0.12,雷诺数范围为 17 000~98 0...
作者:李力; 冯民权; 郑邦民 期刊:《工程科学与技术》 2008年第04期
为了使三维对流扩散方程在高Reynolds数情况下保持自动迎风与斜迎风性质,在二维格式的基础上,重点分析了三维情况下具有非线性性质的对流项离散格式的构造。通过指数函数构造迎风权系数,不会形成某一个网格点的贡献绝对占优的不合理情况。在各方向流速不等时,得出主流速及其权系数。通过空间几何变换,从平面中心点拓展到边棱中点和角点,得出标准27点格式的权系数。格式包括了角点的贡献,从而保持了斜迎风性质。通过与有限分析法比...
作者:陈彦晓; 李孝伟; 丁珏; 翁培奋 期刊:《上海大学学报·自然科学版》 2019年第02期
针对贴体网格下广义形式的补充插值LBM方法(generalized interpolation lattice Boltzmann method,GILBM),发展了一种当地时间步法,在改善高雷诺数下翼型绕流模拟中计算稳定性的同时,有效地提高了计算效率.另外,通过引入非平衡态外推边界处理,合理解决了LBGK模型中处理复杂边界困难的问题.对5.0×10^4≤Re≤5.0×10^6的NACA0012翼型绕流进行了数值模拟,并对算法的计算效率和稳定性进行分析,证明了发展方法的优越性.
作者:范洁川; 于涛 期刊:《实验流体力学》 2005年第03期
论述了在我国建造低速增压风洞的必要性;介绍了国外低速高雷诺数风洞发展现状;提出了衡量现代生产性风洞性能的标准;给出了正在建造的我国低速增压风洞的主要技术性能及设计和建造中的技术关键.
作者:李燕玲; 苏中地; 李雪健 期刊:《水动力学研究与进展A辑》 2014年第04期
该文采用基于S—A的DES方法对雷诺数为10^4且不同问距比下并列双圆柱的湍流模型进行了三维数值模拟,取间距比T/D为1.1、1.5、2.0、3.0和4.0(T为两圆柱中心之间的距离,D为圆柱直径)。数值模拟研究了流场形态,升阻力系数及升力频谱,发现了不同间距比下的各种紊流形态及流体动力情况,它们与实验结果一致且显示了明显的二三维特性,同时这也验证了DES方法在高雷诺数柱群数值模拟方面的准确性。
作者:杜晓庆; 施春林; 孙雅慧; 代钦; 王科盛 期刊:《振动工程学报》 2018年第04期
多圆柱之间的气动干扰常导致结构发生尾流激振。为进一步澄清双圆柱之间的气动干扰机理,采用大涡模拟(LES)方法,在高雷诺数下(Re=1.4×105)研究了串列双圆柱(圆心间距为1.5~4倍直径)的表面风压分布、气动力系数和Strouhal数等气动性能与流场流态之间的内在关系,研究了上、下游圆柱气动力之间的相关性,从平均和瞬态流场角度讨论了气动干扰效应的流场作用机制,建立了下游圆柱的激励力模型并对尾流致涡激振动进行了算例分析。研究结果...
作者:刘强; 谢伟; 张再夫; 田斌斌; 邱辽原 期刊:《船舶力学》 2017年第11期
重整化群理论所建立的湍流模型能够最大程度地减小模型经验性,因此文章尝试将重整化群代数湍流模型引入到熵格子Boltzmann方法中,建立新型的计算模型以对高雷诺数湍流进行模拟研究。同时为了进行比较研究,还建立了熵格子Boltzmann方法的标准大涡模拟模型。完成了对高雷诺数湍流绕流场的模拟计算。结果表明:所建立的熵格子Boltzmann方法重整化群代数湍流模型能够有效地模拟高雷诺数湍流流动问题;其对紧贴壁面处较小尺度湍涡的模拟...
作者:张彦军; 段卓毅; 雷武涛; 白俊强; 徐家宽 期刊:《航空学报》 2019年第04期
为了实现绿色航空节能减排的目标,层流设计技术成为飞行器设计者的研究热点。对于跨声速客机而言,超临界自然层流机翼设计技术将显著减小飞行阻力,提升气动性能,减少燃油消耗和污染物排放。首先,基于高精度边界层转捩预测技术耦合翼型优化设计系统,实现超临界自然层流翼型设计;经过合理的翼型配置,形成超临界自然层流机翼。转捩数值模拟分析结果表明,超临界自然层流机翼的层流流动特性良好。然后,以比例为1∶10.4的试验模型在荷兰...
作者:胡琴; 万长成; 肖祥; 王川 期刊:《机械强度》 2018年第01期
海底悬跨管道所处工作环境恶劣,失效形式多样,涡激振动是导致其疲劳破坏的重要原因。为研究不同悬跨间隙比和海底流速对悬跨管道涡激振动强度的影响规律,利用Fluent软件进行了实管径高雷诺数下的二维绕流数值模拟,得到涡旋脱落形态,升力和阻力系数变化曲线。结果表明:海底悬跨管道的升力系数幅值和阻力系数均值随间隙比增大而减小,最后趋于稳定。在小间隙比情况下会出现因管道底部流速增大引起管道两侧升力极值不相等的现象;随海...
作者:王珊珊; 董毓利; 段进涛; 王冬晔 期刊:《华侨大学学报·自然科学版》 2018年第01期
为了研究高雷诺数下长方形截面柱绕流特性,基于Fluent软件对宽高比分别为2,3,4的二维长方形截面柱绕流开展数值模拟,并考虑角部修正对长方形截面柱的绕流特性的影响.采用Realizable k-ε模型结合标准壁面函数求解长方形截面柱的绕流,研究宽高比分别为2,3,4的长方形截面柱在不同风向角α和不同雷诺数的条件下,阻力系数CD、斯托哈数St的变化规律.研究结果表明:一定雷诺数范围内,方向角为0°时,CD,St随着雷诺数的增加而增加,随后基本保...
作者:杨洪胜; 米鹏; 向光伟 期刊:《中国科技信息》 2017年第22期
风洞试验是飞行器研制、空气动力学研究和环境模拟研究过程中十分重要的研究手段,在航空和航天工程、交通运输、房屋建筑、风能利用等领域发挥了重要作用,其试验原理遵循系列相似准则,其中马赫数和雷诺数是最主要的两个相似参数.目前,常规风洞已实现了对马赫数的精确模拟,但在高雷诺数模拟能力上存在明显不足,难以复现飞行器真实粘性的复杂规律。
作者:张海鹏; 林健峰; 郭春雨; 曹绪祥; 张佐天 期刊:《应用科技》 2017年第04期
为研究不规则柱体绕流的流体力学特性,介绍了国内外柱体绕流研究的相关进展与研究方法,然后运用数值模 拟软件STAR-CCM+建立了 4 个二维模型,并在雷诺数 = 8×10^5和 3.6× 10^6两种情况下进行了数值模拟.通过对比普通 圆柱体绕流和改变截面形状后的柱体的绕流效果,发现不规则柱体对绕流产生了一定的影响,能够延缓尾涡的脱落,效果显者.
作者:张莉; 王彦朝; 宋卫平 期刊:《四川师范大学学报·自然科学版》 2017年第04期
基于标准的L2投影算子,对非定常Navier-Stokes方程提出了一种非协调有限元投影稳定化方法.这种非协调有限元方法的速度/压力空间采用非协调有限元NCP1-P1.该方法不仅绕开了inf-sup条件对等阶元的束缚,也克服了高雷诺数下对流占优引起的振荡.同时,结合外推公式,将非线性问题转化为线性格式进行处理,从而减少了计算量.最后给出了详细的稳定性分析和误差分析.
作者:杨荣菲; 黄进; 杨小平; 向宏辉; 葛宁 期刊:《燃气涡轮试验与研究》 2017年第02期
以跨声压气机Stage35为研究对象,针对地面、20km高空两种雷诺数工况,数值研究了转子压力面、吸力面、整个叶片分别为光滑及5μm、20μm、45μm粗糙度时压气机的性能变化。结果表明:吸力面粗糙度较压力面粗糙度对压气机性能的影响更大;粗糙度对低雷诺数压气机性能的影响小于高雷诺数压气机;相较于粗糙度总是恶化高雷诺数压气机性能,在低雷诺数工况,小幅值粗糙度能改善压气机性能,而大幅值粗糙度恶化压气机性能。当粗糙度为5μm...
作者:覃燕梅; 冯民富 期刊:《计算数学》 2016年第04期
对非定常Oseen方程最优控制问题分析了一种新型L^2投影稳定化方法.空间采用工程上好用的多项式有限元Pl/Pl(l≥1)逼近,时间采用中心差分离散.该稳定化方法对速度和压力分别采用全局或局部L^2投影,不仅绕开了inf-sup条件对等阶元的束缚,而且克服了雷诺数较大,对流占优造成的解的震荡.该方法特点是,所有计算只需要在同一套网格上执行,不需要嵌套的网格或将速度和压力的梯度投影到粗网格上进行计算.给出了详细的误差分析...
作者:何颖; 杨新民; 陈志华; 易文俊 期刊:《哈尔滨工程大学学报》 2016年第08期
为了深入研究高雷诺数旋转圆柱绕流的流场特性,采用大涡模拟(LES)方法对雷诺数Re分别为3 900、1.4×105、1.0×V106的圆柱绕流在不同转速条件下的三维流场进行了数值仿真。首先以典型非旋转圆柱绕流为算例与相关研究结果进行了对比,验证了本文计算方法与结果的准确性,然后对旋转速度α分别为1、2、3、4时的圆柱绕流进行了模拟。结果表明,不同雷诺数条件下旋转效应都可以有效抑制旋涡脱落和尾部湍流的产生,且分离涡随着转速和雷诺数...
作者:姚熊亮; 戴绍仕; 王国忠 期刊:《哈尔滨工程大学学报》 2006年第05期
采用计算流体软件CFX-5中Large-eddy simulation(LES)模型计算了二维不可压缩均匀流中孤立圆柱及串列双圆柱的水动力特性.使用非结构化网格六面体单元和有限体积法对二维N—S方程进行求解.数值实验着重研究了高雷诺数时串列双圆柱在不同间距比时的压力分布、阻力、升力及Sf数随Re数的变化趋势.稳态力及Sf数的数值计算结果与实验结果吻合较好.
作者:杨烁; 吴宝山 期刊:《中国造船》 2007年第B11期
对于椭球体绕流问题,可以考虑利用二维切片法的思想将其剖成一个个圆剖面,研究圆剖面的二维流动问题即二维圆柱绕流问题。采用Fluent软件,分别用多种流动模型在高雷诺数下对定常和非定常状态的圆柱绕流进行了数值模拟,计算得到圆柱绕流的升阻力系数、分离点位置、Strouhal数、流函数等结果,并与文献中的实验结果进行了比较,得到相应比较合理的计算模型。
作者:黎耀军; 王福军 期刊:《农业机械学报》 2007年第12期
为了研究不同湍流模型在水翼绕流数值模拟中的适用性,采用3种双方程湍流模型,对某二维水翼在高雷诺数(Re=7.0×10^5)下的无空化绕流进行了定常数值模拟。分析比较了标准k-ε模、RGN k-ε模型以及Realizable k-ε模型结合不同近壁区处理方式所得模拟结果的差异。通过SIMPLEC算法实现速度、压力的分离求解,离散差分格式具有二阶精度。结果表明,Realizable k-ε湍流模型结合增强型壁面函数法所得翼型绕流速度分布与实测值最为接近。