用一种改进的κ—ε模型预测复杂湍流

Ｎａｇａｎｏ和Ｈｉｓｈｉｄａ提出了一个改进的κ－ε模型以计算壁湍流，并在简单流动的计算中得到验证，本文应用这一模型对突缩管内湍流，受限同轴射流和绕障碍物的二维渠道进行了数值预测，结果表明，引进流线曲率修正，该模型可以正确预测二维复杂流动的时均流速。     

虹吸式出水流道水力性能数值计算湍流模型适用性

为寻求适用于大型低扬程泵站虹吸式出水流道水力性能数值计算的湍流模型,首先采用透明流道模型对某低扬程泵站虹吸式出水流道进行了试验研究,测试了流道水头损失并分析了流道内流态; 在网格无关性分析的基础上,选择常用的一方程湍流模型(S-A湍流模型)、二方程湍流模型(k-ε湍流模型、k-ω湍流模型)及Reynolds Stress湍流模型分别对该虹吸式出水流道水力性能进行了三维湍流流动数值计算,并将计算结果与模型试验结果进行比较。结果表明:与一方程湍流模型和Reynolds Stress湍流模型相比,二方程湍流模型在虹吸式出水流道水头损失的计算中更具优越性,采用Standard k-ε,Realizable k-ε和SST k-ω等3种二方程湍流模型计算得到的流道水头损失相对误差小于3%,其中,Standard k-ε湍流模型计算得到的流场与模型试验结果最吻合。     

船舶粘性流动计算中湍流模式应用的比较

针对六种不同的湍流模型，本文数值模拟了油轮SR196A的粘性绕流场，计算得到的阻力系数和桨盘面处流场和试验结果进行了比较。结果表明，SSTκ-ω模型和试验结果符合较好，是目前硬件条件下比较适合船舶粘性流场数值计算的一种湍流模式，本文结果可以为复杂船型粘性流场计算中湍流模式的选取提供参考意见。     

各种湍流模型在FLUENT中的应用

当前大多数工程的湍流流体问题都是应用已有的湍流理论模型得以解决的,FLUENT是专业流体软件中的一种,现已得到广泛应用。此文介绍了湍流理论模式的发展和各种模型的适用条件,对各种湍流模型在FLUENT中的计算成效进行了分析。     

基于改进C-S模型的水润滑轴承湍流流场计算方法

针对C-S湍流模型中存在对压力梯度影响考虑不够充分、只适用于以速度流动为主的动压轴承流场计算、不适于Couette流和Poiseuille流动共同作用的水润滑轴承湍流流场计算等方面的不足,该文在关于压力梯度影响方面的已有试验研究成果的基础上,对C-S模型进行了改进,充分计入压力梯度的影响,使模型更为完善.文中采用免疫粒子群算法进行数值求解.为了提高计算精度与计算效率,进行粒子群的初始化,合理确定根据改进模型得出的解析形式近似解,使其位置能充分接近精确解,从而有效减少迭代计算量.在迭代过程中,对求解变量及方程特点进行分析并采用针对性的不同变异方法加快其迭代速度.并将该文理论计算值与已有的湍流工况下轴承流场的实验结果进行了对比,发现二者之间具有较好的一致性,故该方法可用于计算分析Couette流与Poiseuille流共同作用的复杂湍流流场.     

计算流体力学在低水头水轮机水流模拟中的应用

随着人们环境意识的增强，面对来自新的环境法律法规和社会责任的压力，能源供应商开始将注意力转向可再生能源。目前世界上最易使用的可再生能源是太阳能，风能和水能。     

四种湍流模型计算回转体流噪声的对比研究

分别采用目前应用较广的四种湍流模型结合RANS方程和FW-H声学模型(The Ffowcs Williams and Hawkings Acoustic Model)对水滴型潜艇模型的流噪声进行模拟,并将计算结果分别与试验值进行了对比分析,从中我们知道对于本文的计算模型和条件,相比较于其他三个湍流模型 RNG k-结合RANS方程和FW-H声学模型的方法可以较好的预报潜艇的阻力和流噪声.     

混流式转轮三维湍流流动计算方法

本文研究了基于κ-ε模型的全三维湍流计算技术在水轮机转轮流动计算中的应用方法。文中给出了以求和下标表示的在贴体坐标下的湍流基本方程组，介绍了计算中计算体、初边值的给定方法。最后，介绍了应用该程序对某电站水轮机所作优化后的主要流动计算结果显示。     

复杂剪切湍流场中湍流模型的研究

本文分析了双时间尺度湍流模型在复杂流场中的应用效果，并将双时间尺度概念和各向异性的Ｒｅｙｎｏｌｄｓ应力－应变关系相结合，对两个典型湍流场进行了数值模拟。结果表明，双时间尺度模型能较好地预测出复杂剪切流场中的平均物理量，较常规Ｋ－ε模型结果有很大改进。     

流体力学在流场计算中的作用浅析

流场计算是许多工程技术领域研究的重要方向,利用它可以设计、优化一些产品或工程,从而保证更加安全、高效的生产,以达到指导生产实践的目的.在进行流场计算的过程中,流体力学起着至关重要的作用.本文举例说明,并结合相关流体力学知识及研究现状和课题实践,浅析了流体力学在流场计算中的作用.结论表明,流场计算离不开流体力学,流体力学是流场计算的基础.     

环形UV消毒器流场模拟及湍流模型的研究

为了预测紫外反应器的流场特性,利用CFD技术,分别采用标准k-ε模型、Realizablek-ε模型、低雷诺k-ε模型和雷诺应力模型(RSM)进行了水力特性的模拟.结果表明:在x=0,z=1 cm以及x=0,z=83 cm处,4种湍流模型对z向流速的模拟结果都较符合PIV实验数据,在x=0,z=15 cm处,Realizable k-ε模型的模拟结果偏差较大,在x=0,z=64cm处,标准k-ε模型的模拟偏差较其他3种模型大.综合比较,低雷诺k-ε模型和RSM模型的模拟结果较为理想.     

非线性双时间尺度紊流模型的研究与应用

在双时间尺度紊流模型的基础上，对线性涡粘性模型进行了修正，建立了封闭的非线性双时间尺度紊流模型。采用交错网格系统和有限体积法，将修正后的模型应用于具有回流的突扩流的紊流模拟中，其计算结果比采用双时间尺度紊流模型的计算结果有进一步的改进；对泄洪洞进口三维流场的数值模拟的结果与试验结果也较为吻合。     

On helical behavior of turbulence in the ship wake

Turbulent ship wake conservation at a long distance is among unsolved problems at present. It is well known that far wakes have a vortical structure and slowly expand with distance. As was obtained by Dubrovin et al., slow expansion of the wake may be related to the distribution of turbulent viscosity in it. In our work we study the effect of helicity in the wake on the behavior of turbulent viscosity. Taking into account the helical nature of the wake, we can clarify the difference between turbulence inside and outside the wake on the one hand and slowing down of its expansion with time on the other hand.     

基于CFD的管道漏损模拟检测与评估研究

为研究管道漏损对供水管道中水力要素变化的影响,基于计算流体动力学（CFD）方法模拟分析了有、无漏损点和不同漏损点尺寸下供水管道内部水流流动及流场变化过程。以1^#管道模拟结果为例,t=4 s时,无漏损管道拟设漏损点附近流速为0.16 m/s,压力为0.015 kPa;漏损管道漏损点附近流速峰值为0.32 m/s,压力峰值为0.068 kPa。管道整体结果表明1,管道无泄漏时,拟设漏损点附近管段内压力和流速波动较小;因泄漏,漏损管道漏损点附近管段内压力和流速出现峰值,且由沿程变化曲线可得,漏损点下游管段内压力和流速大小明显低于无漏损管道。不同模拟条件下漏损点所在管道内流速和压力具有相似的数值变化规律,但压力比流速变化更剧烈。漏损点尺寸大小与管道内流速和压力的数值变化成反比。本研究对供水管道漏损监测方案制定及监测设备布局优化具有重要的参考价值。     

水沙两相浑水模型的紊流封闭及初步验证

一些学者采用两相浑水模型模拟挟沙水流运动,但其紊流封闭仍借用经验公式、单相紊流模型或双流体紊流模型,未形成两相浑水理论框架下的紊流模式。本文基于双流体紊流模型推导出固液两相浑水紊动能和紊动耗散的偏微分方程,给出固相偏移紊动能的渐近解,以表示固相紊动能与固液两相浑水紊动能的相对差,继而推导出固相紊动耗散的代数表达式,完成对固液两相浑水模型的紊流封闭。固液两相浑水紊流模型能够考虑相间作用和颗粒碰撞等物理机制,保留了双流体紊流模型能够分别计算固、液相各自紊动信息的特点,又将偏微分方程数量减少一半。采用河流动力学绝对含沙量分布的计算方法,并引入各向紊动强度分配系数进行修正后,利用实验资料对两相浑水紊流模型进行验证,计算结果同实测值符合较好,结果表明本文模型能反映出随着泥沙浓度增加,挟沙水流紊动抑制加剧的现象。     

工程湍流模式的研究开发及其应用

为了对自然界中普遍存在的湍流运动的机理和规律进行研究，使之在工程实践中得到应用，工程湍流模式是非常实用而且有效的方法，本文总结了倪浩清提出的几种工程湍流模式，以及这些模式在冷却水工程、环境工程和海洋工程研究领域的应用。在此基础上，给出了一个全新的深度平均代数应力模型，经实际模拟计算，新模型所预报的污染物扩散、稀释和自净范围，比各向同性深度平均的k-ε全场模型更接近实际。     

紊流模型对底坎绕流模拟效果的比较

利用Fluent软件,选取了Spalart-Allmaras模型、标准k-ε模型、RNG k-ε模型和realizable k-ε模型共4种涡黏系数的湍流模型,对底坎绕流问题进行了数值模拟。结果表明:4种模型模拟的底坎附近的流动特征基本一致,但在回流长度、分离主涡的涡心位置及水头损失等参数方面,RNG k-ε模型的模拟效果最好,标准k-ε模型的模拟效果较差,而realizable k-ε模型和Spalart-Allmaras模型的效果居中。     

三维紊流模型的开发及其在环境工程中的应用

本文针对复杂的三维弯道水流，研究开发了三维代数插值坐标变换法；应用雷诺平均Ｎ－Ｓ方程和Ｋ－ε紊流模型，及曲率校正模式，对大朝山水电站城门洞式大型导流洞三维紊流进行了数值模拟；在１：１００的整体导流模型上做了试验，测取了洞内各部位的沿程压力分布；并将计算结果与实测值进行了对比。