共查询到18条相似文献，搜索用时 31 毫秒
1.
目的：受空气物理参数变化影响,低温下列车周围的流场特性与常温时存在差异。本文旨在对高速列车在低运行温度下的空气动力学性能及流场特性变化研究予以补充,探究低温对列车周围流场、列车风及列车尾流等方面的影响,以提高高速列车的抗高寒性能。创新点：1.将气体参数设置为低温环境,探究列车相比常温下的气动性能及周围流场的变化。2.对比不同低温环境,探究不同程度低温对列车气动特性的影响。方法：1.通过基于SSTk-ω湍流模型的IDDES数值计算方法对高速列车在雷诺数约为1.85×106的条件下低温运行的流动特性进行仿真。2.依托后处理软件对不同温度下列车气动阻力、表面压力分布、车身周围流动及尾流等进行分析。3.将结果进行比对,得出不同程度低温对列车气动特性的影响。结论：1.低温显著增加列车气动阻力;相比常温环境,0℃、-15℃及-30℃时的气动阻力分别增加了5.3%、11.0%和17.4%。2.低温会增强车体周围的正负压力场,进而提高冲击流及流速快速变化区域的正负压力峰值。3.低温时,列车风的作用范围缩小,涡量分布区域后移,而转向架舱内的气流流速增加。4.低温时,列车的尾流速度降... 相似文献
2.
《滨州学院学报》2020,(6):24-30
超燃冲压发动机喷管是发动机提供推力和升力的主要部件,因此对该流场流向涡特性的研究具有重要意义。采用计算流体力学软件运用数值模拟的方法对超燃冲压发动机喷管的三维流场做定常计算,得到了流场各个截面的流线图。结果表明:外喷管流场中的流向涡起源于喷管下壁面两侧,流向涡随着流动的发展涡的强度会逐渐减弱,且发现外喷管流场中上壁面两侧边缘附近流线开始出现弯折。这是由于此处存在边界层分离现象,该处流场的扰动会向下游传递,并在尾流中形成流向涡;尾流流场流向涡起源于上壁面尾部两侧,随着流动的发展流向涡的尺度逐渐增大,并且涡核有明显靠近的趋势,当两个流向涡边界发生接触时,涡核位置的变化不再明显。同时由于涡尺度的增大流向涡之间会发生挤压变形,但在一定长度内的尾流流场中流向涡不会发生相互卷并。 相似文献
3.
从原始的N-S方程推导出相应的小扰动方程,通过长波摄动法进行了求解,得到了一系列稳定参数在内的临界雷诺数关系式,然后用MATLAB软件数值模拟分析了Peclet数、斜面角度和Magelanni数等对流动稳定性的影响. 相似文献
4.
薛雷 《福建工程学院学报》2008,6(3):205-208
根据在直角坐标系下建立的旋转直管内的流体流动方程,采用Galerkin 方法编写了相应的数值计算程序,然后对不同Re数和Ro数条件下的管内层流流动进行了求解,从而基于Galerkin 方法的特点获得了问题的高阶半解析解,有效地克服了摄动解的小参数局限.最后,研究了对圆截面正交旋转直管内的二次流动特性. 相似文献
5.
《浙江大学学报(A卷英文版)》2020,(5)
目的:通过对新型高速磁浮车的绕流进行数值模拟,研究气动荷载、涡流及滑流的分布规律,为常导高速磁浮车的研发和应用奠定一定的气动基础。创新点:1.将可压缩流动理论及延时分离涡(IDDES)方法应用于高速磁浮车气动问题;2.通过数值模拟,首次揭示高速磁浮车诱发的涡流特性。方法:1.基于430 km/h的磁浮车气动试验数据,验证本文数值方法的可靠性,并建立三编组新型高速磁浮车的计算模型;2.采用IDDES方法对关键问题即湍流求解进行建模,以捕捉较为精细的流场结构;3.采用时均化和快速傅里叶变换等方法对流场数据进行后处理,以研究流场的时均和频率等特性。结论:1.新型高速磁浮车具有良好的气动性能,比如较小的阻力系数、合理的升力系数和分散性较好的气动力主频分布。2.在非流线型车身附近,两对反向旋转的大涡使得边界层明显增厚。3.高强度的涡流主要分布在裙板与轨道以及轨道与车底之间的狭小空间;在轨道与车底之间(除了靠近尾车鼻尖附近的区域),涡脱频域几乎不变,且涡强沿流向指数式增大。4.伴随着涡流的分裂及衍生,尾流具有复杂的、随机的频域分布特性。5.高速磁浮车产生的时均滑流具有5个典型的变化过程。 相似文献
6.
基于Fluent的多翼型低速气动特性比较 总被引：1，自引：0，他引：1
利用计算流体力学软件Fluent对较适用于小型无人机的NACA0009、NACA6409、NACA64A010三种翼型进行了二维外部流场的数值模拟,采用Spalart-Allmaras计算模型求解几种翼型在不同攻角、不同雷诺数下的速度、压力分布,进而对不同翼型在不同攻角下的气动特性进行研究,为小型无人机的设计提供一定的理论依据. 相似文献
7.
《浙江大学学报(A卷英文版)》2016,(2)
目的:自由面流动中的大变形、复杂几何边界等问题一直备受工程界的关注。本文基于拉格朗日观点,采用移动最小二乘的无网格技术数值模拟流场,研究溃坝流、孤立波传播及液舱晃荡等复杂变形的自由面流动,验证该方法的准确性与可靠性。创新点:1.通过不可压缩Navier–Stokes方程,采用投影法推导出压力与速度之间的关系;2.借助移动最小二乘法的思想,对压力泊松方程进行离散求解。方法:1.通过理论推导,得出不可压缩流动中压力与速度之间的泊松方程式,并采用移动最小二乘法离散求解该偏微分方程;2.采用数值计算,对自由面流动问题中的三个典型算例进行模拟;3.将数值计算结果与文献中的试验结果进行比较。结论:1.基于移动最小二乘的无网格法能够较准确地模拟自由面流动中的液体迸溅、翻滚、破碎以及入水等强非线性现象,在处理大变形流动问题时体现出较好的灵活性及较强的自由面模拟能力;2.对比分析数值计算结果与试验现象,得到一致性较好的结果,验证了该无网格法的准确性与可靠性。 相似文献
8.
《赤峰学院学报(自然科学版)》2016,(5)
应用高精度ENO(Essentially Non-oscillatory Schemes)格式结合有限体积法在非结构三角形网格上建立耦合型二维水流-水质的数学模型,采用Roe格式求解跨单元边界的法向通量.用Fortran语言进行编程计算,并采用该模型模拟污染物随溃坝水流的流动变化.模拟结果表明ENO格式精度高,稳定性好,为工程领域中的水流水质问题的处理提供了依据,具有较高的实用价值. 相似文献
9.
10.
《浙江大学学报(A卷英文版)》2020,(8)
目的:通过在喷孔上游安装涡流发生器(VG)来研究超声速横向射流(JISC)的流动特性。采用纳米粒子平面激光散射(NPLS)和空间粒子图像测速(SPIV)技术对流场进行观测,并设计三种工况进行对比实验,以研究横向射流的流动特性。创新点:1.采用NPLS和SPIV为实验观测手段,定量化地研究涡流发生器对超声速来流的穿透深度和横向扩散的影响;2.根据实验观测结果展示涡流发生器与横向射流相互作用的流场特性,揭示涡流发生器的混合增强机理。方法:1.采用NPLS流场进行观测,获得瞬态流场灰度图(图6、7和10～12),并分析不同观测平面的瞬态流场结构;2.基于瞬态流场灰度图,通过边缘检测和统计分析方法,提取射流穿透深度和横向扩散边界(图14),并对涡流发生器的混合增强效果进行分析;3.采用SPIV技术对流场进行观测,获得多个观测截面的平均速度场,并根据速度场计算涡量场(图8、11和15),揭示射流流向涡的涡量分布。结论:1.在设计的三个实验工况中,CASE0是横向射流基本工况;与CASE0相比,CASE1中的VG在喷孔附近的羽流两侧产生了两个诱导涡,在形态上形成了一个耳朵形涡结构;CASE2中VG尾流的间歇性大尺度涡对射流迎风侧的诱导涡起主导作用,产生了一个大尺度流向涡。2.与CASE0相比,CASE1中射流的穿透深度和横向扩散边界分别增加了8.5%和17.0%,而CASE2中的穿透深度和横向扩散边界分别增加了26.2%和0.5%;因此,在CASE2中,穿透深度的增加更显著,而横向扩散没有明显改善,这与相互作用模式的涡结构特性有关。3.涡量分布表明,CASE1中存在一个复杂流向涡系统,且VG的尾流在射流反转旋涡对(CVP)的内侧形成了一对诱导涡,而在CASE0中,诱导涡应该在CVP的下方。4.根据多个yoz截面的涡量场分布可以发现,VG促进了射流肾形涡的形成和发展。 相似文献
11.
在考虑二阶滑移边界的影响下,对多孔介质中垂直拉伸板引起的分数阶Maxwell纳米流体流动与热传递特性开展分析研究。利用分数阶剪切应力和分数阶Cattaneo热通量模型构建二维边界层控制方程,采用有限差分和L1算法进行数值求解。对不同物理参数下的速度、温度、平均表面摩擦系数和平均Nusselt数的变化趋势进行图形化分析。研究结果表明,牛顿流体的流动性能和热传递优于粘弹性流体;速度分数阶导数参数和温度松弛时间会恶化对流和热传递,而温度分数阶导数参数和速度松弛时间则促进对流和热传递;滑移参数降低了流体初始速度,一阶滑移参数对流动和热传递的影响大于二阶滑移参数;流动和热传递对各物理参数的敏感度随该物理参数的增大而下降。 相似文献
12.
《浙江大学学报(A卷英文版)》2020,(2)
目的:对离心泵的内部流动机理和外部特性、振动监测和性能优化进行研究,并对新兴研究趋势进行评述,为提高离心泵系统的能效提供参考建议。创新点:1.探讨了最新的用于离心泵数值模拟的湍流模型和空化模型的研究成果以及利用可视化方法揭示离心泵内部复杂流动现象的最新进展。2.对离心泵的外部特性、空化和振动进行了广泛的讨论,并总结出一种提高离心泵在工程应用中的效率和扬程、降低汽蚀余量的适用性强的离心泵叶轮多目标优化方法。方法:1.对离心泵的内部流动机理进行综述,以充分了解离心泵内部复杂的流场结构和能量损失机理。2.对离心泵外部特性进行研究,解释内部非定常流动与外部特性的耦合关系。3.介绍与离心泵在运行过程中压力脉动的监测和测量相关的最新研究进展。4.详细介绍优化离心泵性能的各种方法和措施。结论:1.尽管对离心泵内部流动现象机理及流场结构的研究已经取得了一定进展,但研究中仍存在一些亟待解决的问题,如初生空化的监测与预防、泵内旋转失速现象发生发展的规律、数值模拟和实验之间不可忽视的数据差异等。2.针对这些问题,开发高精度的计算流体动力学仿真模型,结合关键过流部件的优化设计来减少流动不稳定性和提高性能,以及运用现代流动显示技术的最新设备进行大量的仔细繁杂的试验与测量工作,是非常必要和重要的,也是未来泵内流动研究的趋势。 相似文献
13.
《浙江大学学报(A卷英文版)》2019,(8)
目的:船用螺旋桨性能评估中常用的雷诺平均方法(RANS)存在许多难题,特别是在处理边界层发展、尺度效应、翼尖和轮毂涡等复杂流动现象时。本文使用动态大涡模拟(DLES)、延迟分离涡模拟(DDES)和应力混合涡模拟(SBES)三种尺度解析模拟(SRS)方法,以提高流动特性预测的准确性。创新点:1.通过SRS方法详细地描述螺旋桨流场的不规则和多尺度湍流结构;2.通过粒子图像测速(PIV)试验,分析缩比螺旋桨的真实流场。方法:1.考虑叶片的周期分布和计算消耗,提取1/5的螺旋桨计算区域,并采用局部网格细化方法,获得分辨率足够高的网格模型(图1);通过仿真结果与已有试验数据的对比,验证SRS方法在螺旋桨性能预测方面的可行性与有效性(图3)。2.通过搭建PIV试验装置(图4),得到缩比螺旋桨在特定横截面上的速度和涡量分布情况下的尾流演变(图9和10),从而分析SRS方法对流场结构的捕捉能力。结论:1.通过定量和定性分析发现,SRS方法在预测特征参数和捕捉流场信息方面表现良好,特别是值得重点关注的SBES模型;2.作为一种可视化流场分析工具,PIV测量方法可以为螺旋桨等旋转机械的设计和性能改进提供一定的参考依据。 相似文献
14.
《西安文理学院学报》2016,(3)
为研究Y型微通道内壁面滑移和连续相表观黏度对通道内液滴尺寸和流动特性的影响,采用水平集法进行数值模拟.结果表明:随着连续相通道滑移长度的增加,液滴长度增长,通道内流动更均匀.壁面滑移作用的范围占通道的46.8%.决定表观黏性系数的两参数增加,造成负滑移边界形成,促进液滴脱离,造成液滴长度缩短.表观黏度作用范围占通道的一半以上.对微流体混合系统的优化设计提供了参考. 相似文献
15.
《东南大学学报》2015,(4)
基于气液两相流体力学、气液传质理论和化学反应动力学,建立了综合的CFD模型,并对喷淋塔内氨水脱碳进行了数值研究.采用欧拉-拉格朗日模型描述了气液两相流动特性和传热情况.根据双膜理论及相关的关联式,对气液传质和化学吸收过程进行了建模.采用多组分液滴的挥发模型模拟氨水的挥发过程.通过数值模拟研究了运行参数对CO_2脱除效率的影响,并与现有的文献结果进行对比,验证了模型的正确性.气相速度和CO_2浓度的分析表明,流场对CO_2的浓度场有着重要的影响.CO2的局部吸收速率受局部湍流和局部液气比的共同影响.此外,采用加装孔板的方法对气相流场进行了优化,结果表明CO_2脱除效率提高了约4%. 相似文献
16.
Wei LI De-ren SHENG Jian-hong CHEN Yong-qiang CHE 《浙江大学学报(A卷英文版)》2014,15(11):883-895
研究目的：研究双盘双跨转子/轴承/汽封系统在非线性油膜力和非线性汽封力共同作用下的动力学特性,分析了转子转速、密封力、油膜力和联轴器刚度等因素对转子稳定性的影响。创新要点：采用Hamilton原理和有限元方法建立双盘双跨转子/轴承/汽封系统模型,使得双跨多节点的转子系统数值求解更加容易。研究分析转子转速、非线性密封力、非线性油膜力和联轴器刚度等因素对转子稳定性的影响,为大型转子系统的设计提供理论基础。研究方法：采用Hamilton原理和有限元方法建立双盘双跨转子/轴承/汽封系统模型（图1和2）。应用四阶Runge-Kutta法进行数值求解,并采用轴承处、圆盘处的分岔图、时程图、庞加莱映射图、频率图和相轨迹图等来分析转子系统的动态特性。重要结论：1.通过数值计算分析,转子的转速、非线性汽封力、非线性油膜力和联轴器的刚度对双跨转子的稳定性有重要的影响作用。2.随着转速的上升,双跨转子系统从最初的稳定运动,到三倍周期运动,到准周期运动和多倍周期运动交替出现,运动特性相比单跨转子系统要更为复杂。 相似文献
17.
为了研究跨音速风扇叶片叶尖间隙大小对叶片颤振特性的影响,以NASA rotor67转子为例建立了单排全环流动模型。求解定常和非定常流场使用雷诺平均Navier-Stokes方程(RANS),结构动力学方程的求解使用模态叠加法,利用时间推进法模拟颤振的整个非定常过程直到达到收敛条件,对得到的模态位移曲线进行拟合得到对应状态的气动阻尼值。定常计算和颤振计算使用自行编制的HGFS计算程序,间隙范围从0.15%1.26%span。数值计算结果表明,叶尖间隙的大小与气动阻尼为非线性关系,存在一个中间叶尖间隙使气动阻尼最大,气弹稳定性最优。 相似文献
18.
对一台220t/h燃油锅炉掺烧油焦后的炉膛内三维流场进行了冷模实验和数值模拟,以预测由于掺烧而对锅炉进行改造后的炉膛内流场的空气动力特性.采用K-ε模型,运用TTM的非正交贴体网格来处理炉膛的不规则边界,在贴体坐标系下用SIMPLE算法对控制方程进行求解.为了验证解的正确性,将原型锅炉制成模型,在额定工况下进行实验,实验结果与计算结果相吻合.在此基础上,结合该锅炉三种改造方案计算出较佳结构尺寸.现场改造结果显示,运用数值计算和模化实验相结合的方法对锅炉进行改造,具有广阔的应用前景.,In this paper, cold simulation experiments and numerical calculations are conducted to predict 3-D flow field aerodynamics for an oil furnace after being retrofitted due to its fuel variation. K-ε model and SIMPLE program under body-fit-coordination (BFC) system, in which TTM non-orthogonal method is used to control the irregular geometric boundary, are adopted to solve the control equations. Model tests are conducted to check the calculation results, showing that they are in agreement with each other. Three different alternatives with different side window locations are also calculated to optimize the designs. The field retrofitting results show that the combination of cold tests with numerical calculations has prosperous application in retrofitting or renewing medium and small boilers. 相似文献