沉浸边界法在湍流燃烧中的应用

沉浸边界法可以在直角坐标系中处理各种形状的边界问题．将此用于三维的圆柱火焰绕流问题的研究,其中,湍流模型采用大涡模拟（LES）,化学反应速率采用EBU漩涡破碎模型．计算结果与实验结果比较相符,基本反映了湍流火焰的绕流特征,说明该方法用于讨论湍流火焰的绕流问题是有效的．     

自适应松驰对湍流κ—ε模型方程加速求解作用

提出了湍流κ－ε模型方程迭代求解中自适应松驰方法。该方法能根据迭代求解过程得到一系列最优松驰因子,从而提高收敛求解速度与性能。计算结果表明自适应松驰方法是相当有效的,使湍流求解收敛速度提高了２．５倍。     

通道中有稳定器的湍流流场的数值计算

采用非正交曲线坐标系下的ＳＩＭＰＬＥ方法对含有稳定器的通道湍流流场进行了数值计算,网格采用分区方法生成,计算时对整个流场进行迭代计算而不需要分区迭代,避免了分区计算中界面上的插值计算．文中还对后台阶流动进行了计算,结果和实验比较吻合．     

湍流边界层的空间模式DNS的入口条件

湍流边界层的空间模式直接数值模拟(SDNS)的入口边界条件, 应能反映上游湍流的特性, 这是一个难题. 建议将由时间模式直接数值模拟(TDNS)得到的充分发展湍流流场(只需要一个时刻的流场)以适当方式转换成SDNS的入口流场. 计算证实该方法可行且有效. 还发现在适当的时空转换关系下, 由时间模式和空间模式所得的充分发展湍流的各种统计量, 不仅在定性上, 而且在定量上均符合得很好. SDNS得到的充分发展湍流的平均流剖面、湍流Mach数、各种量的脉动均方根值和Reynolds应力等沿平板法向的分布也都具有相似性.     

轴对称回转体绕流场数值模拟

采用κ-ε方程湍流模型和有限体积法,对轴对称回转体绕流场和表面压力分布进行了数值模拟,并与有关文献给出的计算结果和实测值进行了比较和验证．结果表明,表面压力沿船长的分布与文献给出的计算结果趋势基本一致,而且在首尾两端的压力分布与实测结果更加接近,从而为下一步水滴型潜艇的流场计算和阻力预报提供了一种有效的计算方法。     

离心泵叶轮内部三维湍流流动的分析

为研究离心泵内部伴有盐析的复杂液固两相流动问题，首先需要了解在清水状态下，其内部真实流动现象的物理本质．为此，基于N—S方程和标准的k—ε湍流模型，利用FLUENT6．1对清水状态下离心泵叶轮内部的三维湍流场进行了数值模拟，并运用先进的测量仪器PIV对改进设计后的化工离心泵叶轮内部流场进行了测量，给出了其相对速度分布图．同时，结合数值计算与试验研究。对离心泵叶轮内部流场进行了初步分析．试验结果表明，计算所采用的模型的修正方法基本符合离心泵内部流动的实际情况．     

水平式金属管浮子流量计的仿真与实验

利用基于计算流体力学的流量传感器设计方法实现了对适合安装于水平管道的特殊结构的金属管浮子流量计三维湍流流场的数值仿真研究．流场仿真所需的模型采用GAMBIT软件建立，通过FLUNT软件进行仿真，仿真过程中利用受力平衡来控制计算精度．数值仿真结果和物理实验结果比较，浮子受力平衡误差绝对值为2．01％时，流量误差绝对值为0．70％，证实了仿真结果的准确性．同时，利用流场仿真信息对流量传感器结构做了进一步的优化，解决了水平式金属管浮子流量计在大流量下的浮子振动问题．     

荷电喷雾两相湍流流场的数值计算

荷电喷雾可以有效地改善雾化质量和喷雾流场特性，因此被广泛地应用于静电喷涂、除尘、药物喷洒和液体燃料的雾化燃烧等领域．荷电喷雾湍流射流流场的数值模拟对于荷电喷雾装置的设计及确定射流喷雾的各特性参数具有重要意义、采用颗粒拟流体方法，用κ-ε-κp荷电两相湍流模型对荷电喷雾气液两相湍流流场进行了数值模拟．经与实验结果对比，该模型可以较好地模拟荷电气液两相湍流射流流场，可用于荷电喷洒机具和荷电喷雾燃烧器的设计。     

连铸结晶器内湍流场的测试与计算

将ＳＩＭＰＬＥ算法应用于冶金中的数值计算，采用Ｋ－ε双方程模型和雷诺方程数值计算了拉速１．３ｍ／ｍｉｎ条件下连铸结晶器内的三维湍流场。得出了与实测一致的流场特点，同时，得出了松驰因子的新经验值α＝０．２５及压力修正因子αｐ＝０．５。编译的计算程序，可用来计算任意有限空间的三维流场。     

湍流的预测

复杂工程系统中往往涉及流动、传热、传质和化学反应，而湍流的预测对理解这些复杂现象起着至关重要的作用。过去，这些工程项目的开发不得不依赖于小规模的实验研究；而现在人们逐渐重视计算机模拟，越来越多的工程技术人员应用商业计算流体力学软件对工程项目进行模拟计算。表面上看这些软件的计算结果似乎很理想。可以获得实验无法测量到的细节，并得到大规模体系的流场；而且，这些计算结果可以通过各种诱人的计算机绘图技术展现出来。遗憾的是，应用计算流体力学技术模拟工程系统中的湍流还很不成熟，实际应用中存在很大的问题。     

激波反射对扰动界面湍流混合区影响的数值分析

发展三维可压缩多介质黏性流动和湍流流动的大涡数值模拟方法MVFT3D,对Poggi等人进行的重流体冲击加载轻流体激波管界面不稳定性实验进行数值模拟,通过Vreman SGS应力模型模拟小尺度运动对大尺度运动的影响,运用统计方法分析湍动能特征。计算结果显示,激波多次加载下扰动界面不稳定性及其诱发的湍流混合是一个非常复杂的发展演化过程,在反射激波第一次加载前湍流混合区宽度增长缓慢,湍动能按时间和空间的1.3次幂指数规律衰减,再加载后湍流混合区宽度非线性增长加快,湍动能强度迅速增强后再逐渐递减,而后期的流场则出现明显的气泡竞争现象。计算给出两次再加载的湍流混合区宽度与实验测试结果吻合,第一次再加载前湍动能随时间和空间1.3次幂指数衰减规律与Mohamed和Larue的研究结论一致。数值模拟再现了实验观察到的激波多次加载过程并描述了湍流混合区发展演化的基本物理特征,检验了数值方法和计算程序。     

Calculation of Turbulent Flow with Pseudo-spectral Method

This paper deals with the numerical simulation of incompressible turbulent boundary flow of a flat plate with the pseudo-spectral matrix method. In order to appear more than 10 nodes in the turbulent base-stratum and transition of 43×43 computational grids,a coordinate transformation is put up from physical panel to computational panel. Several zero turbulent models are computed comparatively. The results are credible when comparing with the previous methods.     

无计算误差的速度测量计算方法

结合编码器自身特点,利用四倍频脉冲电路和相位检测及同步触发技术,采用非整数单位的闸门时间,实现速度测量的简化计算.对不同编码器,采用闸门时间可变的测量方法,给出相应的参数取值,将复杂的乘除运算变换为简单的乘法运算,减少计算工作量,彻底消除计算误差,缩短测量时间,提高速度测量和控制的精度.在石油测井工程车的闭环速度控制系统中获得成功应用.     

Numerical simulation of unsteady turbulent flow through a Francis turbine

This paper introduces the 3D numerical simulation of unsteady turbulent flow in the entire flow passage of a Francis turbine with computational fluid dynamics (CFD) technology. The boundary conditions have been implemented based on the 3D averaged Navier-Stokes equations. The governing equations are discreted on space by the finite volume method and on time step by the finite difference method. The 3D unsteady turbulent flow in an entire Francis turbine model is calculated successfully using the CFX-TASCflow software and RNG k-ε turbulence model. Transient flow fields are simulated in the spiral case, the distributor, the runner, and the draft tube for the optimum operating condition. Meanwhile, the velocity and pressure at any points in the flow fields can be obtained so as to provide the great value on the performance prediction. By means of the numerical simulation in a flow field, it is verified that every component in a Francis turbine model is designed reasonably. The basis for the further researches on hydraulic turbines is also built.     

Large Eddy Simulation of Flow Field in Vector Flow Clean-Room

IntroductionThe air- conditioning system is an importantpartofthe air distribution system which directlyinfluences the indoor air quality.For a cleaningair- conditioning system,the air cleanliness degreein clean- rooms depends on the air distribution andt…     

湍流研究方法探究

通过对各种湍流研究方法的基本原理、使用特点的描述，展示了湍流研究手段新进展．提出了在实际工程中对湍流研究方法——实验测量方法和数值模拟的改进期望．对湍流实验研究中国际领先测量设备PIV的测量技术也进行了分析。     

数字接收机I/Q支路不平衡的时域补偿

为了消除数字接收机同相与正交(I/Q)支路幅度和相位不平衡对数字接收机接收性能的影响,根据时域数据I/Q支路的功率与正交关系,提出了一种I/Q支路不平衡参数估计和补偿方法。该方法的估计和补偿均在时域进行,可以在计算复杂度、估计时间和补偿性能三者之间进行折衷;它无需导频或者训练序列,可应用于多种制式的单载波和多载波接收机中。仿真结果表明:利用该方法的64QAM-OFDM系统误码率在AWGN信道下可以达到理想性能,在多径信道下1×10-3误码率处的性能损失可以减小到0.1 dB左右。     

求解二维Navier-Stokes方程的谱元法

本文研究了谱元法的插值函数选取和谱元法的离散,给出离散方程的一般形式,分析了误差和收敛速度,并采用时间分裂格式的谱元法求解Navier-Stokes方程,计算表明结果是令人满意的,方法不仅具有良好的稳定性而且具有较高的精度,易于推广到三维及湍流的直接数值模拟中去。     

一般非线性约束优化问题的信赖域法

通过引进松弛变量和极小化增广 Lagrange 函数的方法,将等式约束的非线性优化问题推广到不等式约束和一般约束的情形,同时将滤子技巧和信赖域法相结合,提出一种求解非线性约束优化问题的信赖域新算法,扩大了算法的适用范围,提高了算法的计算效率,并通过数值试验说明算法的有效性     

基于X滤波最小均方算法的冲击振动自适应逆控制

针对冲击振动控制的自身特点及已有算法的缺陷，提出了冲击振动的自适应逆控制方法。该方法能够根据不同的负载特性自适应地调节逆控制器参数，在时域实现了冲击振动控制，完全克服了频域方法中低频分辨率低、易产生溢出的问题。同时，针对X滤波最小均方(LMS)算法运算量大、收敛速度慢的缺点，提出了一种快速X滤波LMS算法，运用批处理技术，使码元间的平均计算量减小。试验表明，该方法使控制精度提高了约50％，明显优于已有的控制方法。