蒸汽喷射器内二维流场的数值模拟研究

通过求解二维N-S方程．对以水蒸气为工质的喷射器内复杂的流场进行数值模拟。分析比较了四种不同的湍流模型，Chen-Kim修正的k-ε模型用于数值模拟，分析了工作参数及喷射器结构对喷射器内部的流场及出口激波的形成的影响，得出了喷射器设计的优化方案。     

用RNG k-ε模型计算内燃机缸内湍流流动

应用快速畸变假设对RNG k-ε湍流模型进行压缩性修正后,将其应用于内燃机缸内湍流流动的数值模拟,计算采用任意拉格朗日-欧拉法.给出了用RNG k-ε模型算得的结果,并与标准的k-ε模型算得的结果和实验结果进行了对比.结果表明,用RNG k-ε湍流模型算得的结果比k-ε模型算得的结果有所改进,此模型适合于计算内燃机缸内湍流流动.     

多孔射流相互作用特性及对空调送风的影响

多孔射流相互作用特性及对空调送风的影响一直是国内外流体力学界和工程技术界关注的问题。本文以FLUENT软件为计算平台,研究二维平面射流及三维空调房间内通风空调气流的流动。采用k-ε两方程湍流模型及SIMPLE算法对二维平面射流和三维空调房间内的非等温浮力射流进行数值模拟。通过对速度场和温度场详细的对比分析,为空调室内的气流组织的优化设计及舒适性提供了研究依据。     

内燃机压缩过程冷态流场的大涡模拟

通过修改发动机多维CFD计算程序KIVA-3V,建立了内燃机压缩过程冷态流场的大涡模拟（LES）计算模型。利用此模型对内燃机压缩过程中缸内流场的水平速度及湍流动能进行了详细分析,并与k-ε模型进行了比较。结果表明与采用k-ε模型计算时相比,采用LES计算时显示了更为复杂的湍流结构,而且LES所能捕捉到的涡团结构范围要大于k-ε模型。同时,采用LES计算时得到的湍流动能要远远低于k-ε模型。     

缅甸DAPEIN水电站溢流坝泄流三维数值模拟

以k-ε湍流模型封闭Reynods方程,采用VOF法追踪自由水面,对缅甸DAPEIN水电站表孔溢流坝的水流流动进行了三维数值模拟.结果表明,溢流坝的泄流能力、水面线、压力分布与流速分布等数值模拟结果与模型试验实测结果吻合,数值模拟结果可信,选择的紊流模型合理,求解方法可靠,可为工程设计提供全面、合理的参考.     

基于SIMPLE算法的湍流场数值模拟

k-ε模型及其双方程模式成功应用于湍流场的流动分析,并使湍流流动的质量、动量、能量基本方程组可以统一表达。SIMPLE算法是流体流场数值模拟的最重要方法。通过VC和MATLAB的混合编程用SIMPLE算法,实现了湍流场的数值模拟。基于SIMPLE算法对一个热流交汇扩散的问题做了数值求解,展示了内部湍流场的分布情况。     

低水头大流量厂坝联合泄洪消能流场的二维数值模拟

在模型试验的基础上,应用k-ε紊流数值模型,采用VOF方法,对低水头大流量厂坝联合泄洪消能流场进行了二维数值模拟。研究对比分析了单独泄洪和联合泄洪时下游流场的流态、水面线、流速、压力等水力特性,结果表明,这种布置形式的电站下游,流速叠加后沿垂线出现均化,表孔水舌潜入点下移,底部回旋区减小,下游消能区水跃对电站正常发电的影响较小,采用的数值方法可行,计算结果与试验结果吻合较好,为进一步进行三维数值模拟打下了基础。     

冲击射流预混火焰的数值模拟

采用FLUENT软件,选择标准k-ε模型、RNG k-ε模型、低雷诺k-ε模型（Abe-Kondoh-Nagan）对停滞板燃烧器内冷态流场进行数值模拟,然后将模拟结果和实验结果进行比较。结果表明,RNG k-ε模型和AKN（Abe-Kondoh-Nagan）模型得到的结果与实验结果比较接近。用RNG k-ε模型和Abe-Kondoh-Nagan模型对停滞板燃烧器的预混燃烧进行数值模拟,通过与实验结果的比较,评价了两种湍流模型对停滞板预混燃烧的数值预测能力。     

轴对称湍流冲击射流场的数值预测

应用标准k-ε模型和一种重正化群（RNG）k-ε模型，对半封闭轴对称湍流冲击射流场进行了数值模拟。通过两种模型计算结果的比较以及与参考文献中LDV测量结果的比较，评价了RNGk-ε模型对冲击射流场的数值预测能力。最后，根据数值模拟的结果，从流体动力学角度分析了冲击射流场的结构特性。     

基于CFD的长短叶片水轮机转轮研究

以混流式水轮机HLA351为原型,基于商业CFD软件FLUENT,采用Realizable k-ε双方程湍流模型和三维时均N-S方程,对长短叶片结合、长叶片、短叶片三种混流式水轮机在额定流量工况下三维湍流数值进行了模拟研究,获得了各水轮机全流道的流速和压力分布.计算结果表明,在相同情况下,长短叶片结合的水轮机较常规转轮的流速和压力分布更合理、性能更优,为水力机械的设计或改型优化设计等研究提供借鉴.