【摘 要】
：
通过对二维不可压缩NS方程的涡量-流函数方程组消去涡量而得到仅以流函数为求解变量的控制方程,从而使不可压NS方程的求解个数减到最少.求解方法采用本文提出的二阶精度的九节点紧致差分格式,因此无须对靠近边界的网格点作特殊处理.为了加快迭代收敛速度,采用多重网格加速技术.数值实验结果验证了方法的精确性和可靠性.
【机 构】
：
上海理工大学城市建设与环境工程学院 上海理工大学城市建设与环境工程学院;上海理工大学动力工程学院
【出 处】
：
中国工程热物理学会热机气动热力学学术会议
论文部分内容阅读
通过对二维不可压缩NS方程的涡量-流函数方程组消去涡量而得到仅以流函数为求解变量的控制方程,从而使不可压NS方程的求解个数减到最少.求解方法采用本文提出的二阶精度的九节点紧致差分格式,因此无须对靠近边界的网格点作特殊处理.为了加快迭代收敛速度,采用多重网格加速技术.数值实验结果验证了方法的精确性和可靠性.
其他文献
本文借助数值模拟技术分析了三维跨音速涡轮导向叶栅不同壁面边界条件对流场流动状况的影响,壁面边界分别采用绝热、等温、耦合换热三种条件,所采用的涡轮导向叶片为有尾缘辟缝冷气掺混的空心叶片.通过对三维计算结果的分析表明,不同叶片表面边界条件对流场温度场有很大影响,对流场内的压力场及其它参数也有明显影响,因此在气冷涡轮设计中使用多场耦合技术进行数值模拟是非常必要的.
本文介绍了用基于声类比的边界元计算管道风扇声场的新方法,它与基于Helmholtz方程的边界元不同,是基于没有四极子的FW-H方程,将刚性或有限阻抗壁面的边界条件用表面速度产生的单极子源和表面载荷产生的偶极子源来表示,并用气动声学统一解的方法确定自由声场作用下的表面载荷.这种方法已被成功地应用于螺浆飞机机身对螺浆声源的散射,刚性物体和有限阻抗表面物体对平面波的散射,以及弹性壳体与声场的耦合计算.这
本文应用有限体积法以及基于压力修正的SIMPLE算法,数值模拟了施加振荡射流以及相应定常吸气条件下的翼型分离流动,对振奋荡射流影响翼型大攻角下的流动分离和改善翼型升力的机理进行了研究.结果表明,翼型头部施加的振荡射流能够控制流动分离的形态,提高分离区的湍流度,增强分离区和主流的能量交换,从而使翼型的升力得到提高.
本文对三维矩形喷嘴射流进行了大涡模拟,着重研究了较高雷诺数下小宽高比矩形射流流场中流速、脉动量等特征量的分布特性,并与实验结果进行了对比.气相运动采用Smagorinsky提出的亚网格应力模型,控制方程的离散采用有限容积法,时间步进格式采用二阶精度的隐式Crank-Nicolson差分格式.模拟结果跟实验结果具有很好的一致性.
利用CFD对不同形状建筑物垂直剖面的周围流场进行了数值模拟.CFD程序包括网格生成和利用B-L零方程模型求解雷诺平均N-S方程两部分.对于雷诺平均N-S方程的求解,选用了基于Roe的矢通量差分分裂的高分辨率迎风格式对方程进行离散.对于离散后的方程,采用了近似因式分解法和Gauss-Seidel松弛迭代进行求解.通过对模拟结果的分析,阐述了来流速度和建筑物形状对建筑物附近空气流动模式、建筑物壁面压力
在三个网格结点的框架下,本文构造了内点与边界点均具有四阶精度的强紧致三点格式,并完成了三个典型算例.数值计算表明:该格式精度高,对大梯度变化的物理量有较强的捕捉能力.数值计算在著名固有不稳定性问题中的成功也显示了该格式具有较强的数值稳定性.
本文对以前研究工作中所得到的叶型分根、中、尖三个截面以及已有的二维高出口马赫数叶型进行了二维数值模拟,同时对设计得到的叶型进行了三维流动分析,得到高出口马赫数叶型一些流动规律.
涡轮级由静子与转子组成.本文在非结构网格下,采用时间上二阶精度、空间上不低于二阶的高分辨率格式求解了涡轮级的三维流场,得到了与实验数据大体上接近的N-S方程数值解.数值计算表明:在非结构网格下本文所构造的双时间步迭代格式具有稳定、高效的特征.计算实践显示,本文用FORTRAN与C语言混合编制的三维N-S方程程序,能够用于涡轮级的三维流场计算.
提出了一种求解二维非定常不可压缩Navier-Stokes方程组的全隐二阶时间推进和空间四阶差分紧致格式,在每一个时间步上,采用多重网格的全近似格式(FAS)加速其迭代收敛过程.利用该方法对驱动方腔流动问题进行了直接数值模拟,结果显示对于Re≥5000,本文在粗网格上(64×64等分和128×128等分)即可得到较为准确的定常层流解;对于Re=7500和10000,由于更多二次涡的出现,本文在25
在北航水洞通过染色线和激光片光技术对细长体绕流的非对称涡形成过程及其多涡流场结构进行了实验研究.本文阐明了对称背涡产生非对称、高位涡脱落以及新生涡形成的物理过程,分析了背涡沿着轴向发展过程中在横流平面内的运动直至演化成复杂的非对称多涡系的过程.认为对称背涡截面流态发展到对称的单再附点型拓扑结构是产生非对称的前提,非对称则是扰动触发作用下对称背涡相互诱导作用失去平衡的结果.