90°强曲率弯管内紊流数值计算

本文运用三维平均N—S方程和k、ε双方程模型在贴体坐标系中结合SIMPLE算法求解了强曲率方形断面90°弯管内的紊流流动。本文采用非交错网格克服压力场的波动和七对角强隐式方法求解代数方程组以加快SIMPLE方法的收敛速度。经与实测资料比较表明,本文计算结果合理,方法可靠。     

非正交曲线坐标系平面二维电厂温排水模拟

结合河道水流及温排水的运动特性，从非正交曲线坐标系下温排水基本方程出发，采用有限体积法及SIMPLE算法离散求解方程，建立了基于非正交曲线坐标系下非交错网格的平面二维温排水数学模型．用该模型模拟天然河流电厂温排水运动的计算结果表明，该数学模型能合理反映河段电厂温排水运动。     

原始变量时间推进法计算封闭腔内自然对流换热

发展了一种原始变量时间推进数值方法,对求解域采用非等距交错网格剖分,对方程组各项的离散,是利用泰勒级数于网格点展开取二阶精度进行,对压力及压力修正的求解,则是采用SIMPLE方法进行。 将该数值方法应用于封闭方腔层流自然对流换热的计算,对不同瑞利数（Ra）条件下的数值试验显示,该数值方法物理概念清晰,计算稳定,计算结果精度高。     

黑龙江干流松花江汇口江段三维数值模拟研究

为了详细了解黑龙江干流松花江汇口河段的水流流场情况,采用三维数学模型方法对松花江汇口段进行模拟研究.并引进水气两相流的VOF模型,与k-ε模型结合的方法进行计算模拟.数值求解采用SIMPLE 算法的改进形式SIMPLEC算法.网格划分则采用了非结构化混合网格以增强对复杂边界的自适应性.     

方柱绕流流场的RNG方法模拟研究

基于RNGk ε湍流模型,使用FLUENT6.0软件对方柱绕流流场进行了数值模拟。采用非交错网格的有限体积法求解二维不可压N S方程,计算结果与Durao等人的实验数据进行比较,结果表明,RNGk ε湍流模型可以成功地模拟绕方柱的不稳定、非定常和剧烈分离流动.对于与时间相关的大尺度运动—旋涡脱落的尾流的详细结构,能够给出真实的反映。     

一般曲线坐标系平面二维水沙数学模型研究与应用

对笛卡尔坐标系下控制方程进行坐标变换,采用控制体积法与SIMPLE算法对方程进行离散和求解,建立了一般曲线坐标系平面二维全沙模型。模型控制方程离散时物理量布置采用同位网格,避免了采用交错网格时所需的大量插值计算,提高了计算效率。模型较全面地考虑了非均匀悬移质及推移质运动,具有较好的普遍适用性。通过长江沙市河段1996年至2001年实测水沙资料对模型进行了较系统的验证,计算结果表明模型能够较合理反映天然河道水沙运动及河床变形规律。     

基于非结构网格求解换热器流场的并行计算

该文利用基于非结构化网格的有限容积方法，对两种典型结构换热器内的冷态流场进行了数值模拟，分别给出了换热器内管组对齐排列和交错排列时的流体速度场、压力场和湍动能分布，并对这两种不同管组布置结构的流场进行了比较和分析。其中，采用Delaunay三角化方法在多连通区域内生成非结构化网格，并采用SIMPLE算法离散流动问题的控制微分方程，由此形成的线性代数方程组中的稀疏矩阵则通过并行化的GMRES算法在PC机群上进行多机并行求解，且并行编程环境为基于PC网络分布式内存模式的MPI。实际应用表明：基于网络并行的GMRES算法能获得较高的加速比和效率。     

Y型明渠交汇水流数值计算

针对Y型明渠交汇口的水流特性,应用水深平均-雷诺应力模型,采用交错网格有限体积法离散控制方程以及SIMPLE算法,求解交汇水流的水深-速度场.数值计算结果与物理模型试验结果吻合较好,并据此分析了交汇口附近汇流区的雷诺正应力和剪切应力分布.     

应用RNG k-ε湍流模式数值模拟90°弯曲槽道内的湍流流动

本文将Yakhot与Orszag提出的RNGk-ε湍流模式与壁面律相结合,应用于90°弯曲槽道湍流流动的数值模拟.计算在任意非正交曲线坐标系下进行.并采用非交错网格有限体积方法求解三维不可压N-S方程.文中给出了详细的计算结果,并与实验结果进行了比较,结果表明,RNG k-ε湍流模式能够有效地模拟有曲率影响的湍流流动.     

Y型明渠交汇水流分离区的数值分析

针对Y型明渠交汇口的水流特性,应用三维各向异性的雷诺应力模型,采用交错网格上的有限体积法离散控制方程,用SIMPLE算法求解压力-速度场。数值计算结果与物理模型试验结果吻合较好,并据此重点探讨了不同交汇角条件下交汇口分离区尺寸的变化规律,提出Y型交汇水流分离区的定义和分离区尺寸与汇流比的函数关系。     

船舶螺旋桨周围粘流场数值预报与流场分析

本文叙述了通过直接求解雷诺平均应力方程（ＲＡＮＳ）来获得船舶螺旋桨粘流场数值解的方法与数值求解步骤，该方法采用非交错网格系统，利用幂函数格式离散动量方程，预报－校正方法求解速度－压力耦合问题，应用Ｂａｌｄｗｉｎ－Ｌｏｍａｘ代数湍流模式求解雷诺应力项使方程组封闭，以此来获得螺旋桨粘流场，为了验证数值方法的稳定性和可靠性，文中以ＤＴＲＣ４１１９桨为算例，对螺旋桨粘流场进行了数值求解，通过对计算结果的分     

基于隐格式水动力模型的庄河养殖海域污染物运动轨迹的数值模拟

基于非结构四叉树矩形网格,建立了近岸海域深度平均二维隐格式水动力数学模型,通过耦合拉格朗日粒子追踪法和粒子云团随机走动原理计算水体污染物的运动轨迹。水动力数学模型采用有限体积方法离散方程,使用Rhie-Chow的动量插值方法对同位网格不合理的压力波加以抑制,并使用SIMPLEC程式导出水位校正方程。通过对"工"字型理想海湾的水动力、风与流共同作用下正方形海湾的油膜输移及扩散状况进行模拟验证后,将该模型应用于计算北黄海庄河养殖海域的水动力特性以及污染物在海中的输移过程和运动轨迹,最后给出该海域模拟期间的污染物运移规律。研究结果对庄河养殖海域的水环境管理有重要的意义。     

感潮河段平面二维非恒定水流模型深化研究

建立了基于非结构网格的感潮河段平面二维非恒定流模型,探讨了时间步长和非结构网格无序性对计算误差的影响,并和结构网格上的研究成果进行了对比。计算结果表明:(1)当采用隐式算法求解非恒定流时,时间步长会对流速和水位计算结果产生影响,当时间步长小于一定值时,计算所得的水位过程和流速分布才和实测值比较吻合,当时间步长增加时计算值与实测值之间误差将逐渐增加;(2)时间步长较小时,网格布置的无序性不会对非恒定流模拟产生明显不利的影响,但是随着时间步长的增加非结构网格的无序性会导致计算误差快速增加。     

HIGH ACCURATE SOLUTION OF INCOMPRESSIBLE VISCOUS FLOW WITH PRIMATIVE VARIABLE

This paper presents a higher order difference scheme for the computationof the incompressible viscous flows.The discretization of the two-dimensional incompress-ible viscous Navier-Stokes equations,in generalized curvilinear coordinates and tensor for-mulation,is based on a non-ataggered grid.The momentum equations are integrated intime using the four-stage explicit Runge-Kutta algorithm [1]and discretized in space us-ing the fourth-order accurate compact scheme[2]The pressure-Poisson equation is dis-cretized using the nine-point compact scheme.In order to satisfy the continuity constraintand ensure the smoothness of pressure field,an optimum procedure to derive a discretepressure equation is proposed [9][3]The method is applied to calculate the driven cavityflow on a stretched grid with the Reynolds numbers from 100 to 10000.The numerical re-sults are in very good agreement with the results obtained by Ghia et al [7]and includethe periodic solutions for high Reynolds numbers.     

辐流式沉淀池液固两相流力学特性三维数值模拟

采用两相流混合模型,选取RNG k-ε湍流模型封闭两相流时均方程,对辐流式二次沉淀池液固两相流力学特性进行三维数值模拟。采用有限体积法求解微分方程;紊动能、紊流耗散均采用Quick离散格式;速度与压力耦合求解时使用了压力隐式算子分裂PISO(Pressure-Implicit with Splitting of Operators)算法。通过模拟获得了速度场、紊动能和污泥质量浓度等参量在空间的分布规律,对沉淀池的设计有一定的参考价值。     

阶梯溢流坝和宽尾墩及消力池组合消能的水流数值模拟研究

采用两相流模型,辅以Realizable k湍流模型,来模拟阶梯溢流坝和消力池组合以及阶梯溢流坝、宽尾墩和消力池组合两种联合消能工的水力特性,获得了流速场、压强场、紊动动能及紊动动能耗散率等物理参量的分布。网格划分采用了分区域划分:模型中任何形状不规则的复杂部分采用非结构网格划分,对形状规则的部分则采用了结构网格划分,并根据流动梯度的大小安排网格的疏密程度。采用有限体积法对控制方程进行离散。采用了VOF法处理自由水面,使用PISO算法求解速度与压力的耦连方程组。比较分析了两种消能工在速度场、压强场、紊动动能及紊动动能耗散率的差异。研究结果表明:受宽尾墩的影响,坝面及消力池中的流速均小于无宽尾墩的情况,而台阶坝面的压强明显高于无宽尾墩的情况;在消力池中紊动动能及其耗散率均大于无宽尾墩的情况。可见,阶梯溢流坝、宽尾墩和消力池组合消能工的消能优于无宽尾墩的情况。     

振动边界耦合作用下基于微分求积法的三维不可压缩粘性流体的数值模拟

本文采用微分求积(DQ)法基于非交错网格建立在考虑流体-结构相互作用下求解三维不可压缩流体NavierStokes方程的数值方法。弹性振动边界为矩形薄板,诱发板振动的因素为作用在板上的脉动压力场,边界板的振动与流动形成耦合作用。数值结果给出了一箱形流道内雷诺数分别为100,1000和10000时的流场。大量分析表明．用本文方法模拟考虑流体一结构相互作用下的流动问题是可行的。     

用改进的遗传算法反演地下水数值模型参数

在简单的遗传算法的基础上，结合优体克隆操作、子体优生操作和多代调环操作，提出了一种综合改进的遗传算法，并以非均质各向同性承压二维非稳定流动为算例，以有限元法讨论了用遗传算法反演地下水数值模型参数的过程。计算结果表明，综合改进的遗传算法进行参数识别时，具有收敛速度快、解的精度高和避免出现早熟等优点，可用于地下水渗流和水资源评价计算中。     

两种运行方式下灌溉渠道的非恒定流数值模拟

为了保证灌溉渠道运行安全、合理调配水量,研究单一渠段的非恒定流过渡过程对促进灌溉管理水平是十分必要的。通过考虑灌溉渠道的不同运行方式以及节制闸的不同调控等综合影响,按照灌区常用的渠段上游常水深运行和下游常水深运行 2 种运行方式,应用渠道非恒定流数值模拟的特征线法及矩形网格计算格式,对梯形断面渠段由于不同闸门调控方式所引起的非恒定流过渡进行模拟,比较 2 种运行方式以及预报出各级节制闸调闸时间提前量,全面地反映系统动态并且较明确地模拟闸门调节过程。