【摘 要】
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作为格子气方法的改进，格子Boltzmann方法在保留了格子气模型的一些优点的同时，克服了格子气模型的不足之处。应用格子Boltzmann方法，可以对更复杂的流体进行模拟。该文讨论了一种九点格子Boltzmann模型，并用Chapman-Enskog展开方法和多尺度技术证明其在二阶精度上表现为标准的Navier－Stokes方程。用该模型对圆柱绕流和营排流动进行模拟的结果显示，该模型能较好地模拟复
【机 构】
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理工大学煤燃烧国家重点实验室(武汉) 大学软件工程国家重点实验室
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作为格子气方法的改进，格子Boltzmann方法在保留了格子气模型的一些优点的同时，克服了格子气模型的不足之处。应用格子Boltzmann方法，可以对更复杂的流体进行模拟。该文讨论了一种九点格子Boltzmann模型，并用Chapman-Enskog展开方法和多尺度技术证明其在二阶精度上表现为标准的Navier－Stokes方程。用该模型对圆柱绕流和营排流动进行模拟的结果显示，该模型能较好地模拟复杂流动现象，并具有一定工程应用背景。
其他文献
水泵吸水池内部的流动情况非常复杂,尤其是在吸入管的附近存在着很强的漩涡,这些漩涡使得流动的非定常特性非常强烈,本文用小波分析的方法来处理一种开敞式水泵吸水池内流动的非定常信号,它们分别是压力信号,振动信号和声音信号.在处理的过程中,应用离散小波变换,将不同时间和空间尺度下的信号进行分解,分别得到分解后的小波系数,再将不同层次的信号进行重构,并对各个层次的分解信号进行功率谱分析,得到这些非定常信号的
在设计工况附近,对一离心压缩机楔形扩压器内三维流场进行了热线测量及分析.采用热线直丝探头与斜丝探头结合多位旋转采样,测量三维速度场.半开式叶轮直径为150mm,转速15000rpm.扩压器出口与叶轮进口压比1.1.结果分析表明,楔形扩压器内流动非常复杂,进口附近气流周向和轴向速度,分别沿周向和轴向分布不均匀,随着半径增大,流速分布趋于均匀化.叶轮半开式结构对扩压器进口流场有显著影响.由于叶轮半开式
本文用PIV对射流泵内部不规则区域有限空间射流流场进行了测试,得到了速度矢量、壁面压力和轴心速度等的分布.并采用贴体坐标变换技术,结合混合有限分析法和k-ε紊流模型,给出了一套有效的射流泵内部流动计算的数值方法.模拟的结果与试验成果的对比显示,二者吻合较好.
本文通过实验研究了离心泵输送粘性流体时的性能随转速的变化规律.实验结果表明当转速改变后,流量、扬程和功率随转速的变化关系不再是简单的一次方、二次方和三次方关系.它们指数的大小与流体粘度大小有关.当粘度100-210mm/s时,流量指数为1.1-1.8,粘度越高指数越大;扬程指数1.93-1.98,粘度越高指数越小;对于功率,功率指数为2.8-2.93,粘度高所对应的指数应取较小的值.
本文在完成模型水轮机实验的基础上,完成了开敞式蜗壳轴流式模型水轮机的全流道三维定常湍流计算.计算程序以雷诺时均连续性、N-S方程作为控制方程,选用标准K-ε双方程湍流模型使方程组封闭.数值求解通过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.通过计算获得了各过流部件的流动细节,预估了水轮机的能量性能,并与试验结果进行了比较.
本文揭示了自激脉冲喷嘴产生自激振荡的根本原因.由于腔内产生了低于汽化压力的负压,引起低压区液体的汽化,加上射流不稳定剪切层的作用,最终形成大小周期性变化的轴对称空化气囊;对脉冲喷嘴腔内流场进行了二维非定常数值模拟,通过对腔内压力和流场的分析,验证了上述结论;试验研究通过对腔内压力的数据采集及对脉冲现象的同步观察,进一步说明了本文结论的正确性.
在随机轨道模型中，由于气相脉动速度对分敞相颗粒作用的间歇性，使得并非在控制体内的轨道上的每一点都可以代表该轨道参与颗粒相平均特性的统计计算，从而出现随机轨道模型往往低估颗粒相湍流脉动的情况。为此，该文提出了一种改进的随机轨道模型，在该模型中，分散相的时平均量在由其自身湍流脉动所确定的随机轨道上输运。与常用的随机轨道模型相比，其具有计算量小、计算结果合理且易于得到和分散相入口湍流脉动状况易于考虑等特
该文针对文丘利油燃烧器流场数值模拟存在的特殊性，提出了一种分析模型和处理方法，通过数值模拟结果与试验数据的对比分析，表明该文建立的模型及处理方法是令人满意的，据此进一步对某舰船锅炉文丘利油燃烧器的内外部等温流场进行了预测分析。
文由有燃烧的湍流气粒两相流动的瞬态方程和统计力学出发，推导了有燃烧颗粒相的质量-动量-能量联合概率密度函数（PDF）输运方程，并对方程中条件期望项进行了模拟封闭，封闭后的PDF方程可作为建立颗粒拟流体模型方程和封闭二阶矩模型的基础，也可以通过MonteCarlo法求解用以直接计算颗粒雷诺应力和湍流动能的基础，以便和二阶矩模型的结果相对照，改善二阶矩模型。
该文对三种煤在热解及燃烧过程中孔隙结构的变化进行了测量。首先在热天平上得到不同热解率及燃尽率的煤样，然后用氮气吸附法测量煤样的孔面积、孔容积及孔径分布。结果发现，随热解率及燃尽率的增大，几种煤的孔面积及孔容积的变化趋势相似，但是对于烟煤和无烟煤，其热解过程中的孔隙变化过程不同。研究表明，对烟煤和无烟煤，在热解及煤焦燃尽阶段的孔隙变化特别是孔面积变化可以近似采用统一的模型。