谢晴:基于气体动理学格式的射流及绕流数值模拟论文

谢晴:基于气体动理学格式的射流及绕流数值模拟论文

本文主要研究内容

作者谢晴(2019)在《基于气体动理学格式的射流及绕流数值模拟》一文中研究指出:射流及绕流是流体力学研究的重要内容之一,在工业领域涉及面广、影响面大。气体动理学格式可以应用于整个流域,是目前研究的热点。本文运用气体动理学格式研究了射流及绕流的适用性及流场特征。气体动理学格式可以从宏观和微观两个角度设置边界条件,本文构造了气体动理学格式中的麦克斯韦壁面边界条件、无反射边界条件等边界条件;同时基于气体动理学格式数值模拟了Poiseuille流和Couette流,将得到的流场速度与定常解析解进行了对比,初步验证了气体动理学格式算法的准确性。本文构造了适合模拟自由射流的物理模型,通过网格无关性验证,选定合适的网格密度作为模型的计算网格;为了验证气体动理学格式在自由射流领域中的适用性,将气体动理学格式与CFD,格子Boltzmann方法模拟结果进行了对比验证,结果基本吻合;同时研究了马赫数对射流流场的影响,随着马赫数的逐渐增大,速度向下游发展的距离越远,在同一马赫数下,随着射流距离的增大,射流宽度也逐渐增大。运用气体动理学格式数值模拟了小喷嘴间距对置撞击流,将小喷嘴间距对置撞击流的近似解析解与气体动理学格式数值计算结果的对比,验证了气体动理学格式算法在此领域的适用性;同时研究了喷嘴间距、喷嘴速度及喷嘴气速比对撞击流轴向及径向流场特征的影响。研究表明:随着喷嘴间距的逐渐增大,撞击面上的最大径向速度不断减小,径向速度随着径向距离先增大后减小;喷嘴速度对无量纲径向速度的发展基本无影响;两喷嘴气速比越小,驻点在撞击面上的偏移量越大。运用气体动理学格式对单平板绕流、前后平板绕流、上下平板绕流及三平板绕流进行了数值计算,得到不同雷诺数下平板绕流的涡量图及涡线图。对于单平板绕流,随着雷诺数的逐渐增大,平板后的涡不断被拉长,逐渐失去对称性,形成涡的脱落;对于前后平板绕流,平板距离较小时没有形成涡,当距离较大时会出现涡;对于上下平板绕流,当平板距离较小时相当于单平板绕流,当间距较大时在下游较远处两列涡逐渐开始合并;对于三个平板绕流,在上游来流不均匀时,平板绕流仍可以形成涡。

Abstract

she liu ji rao liu shi liu ti li xue yan jiu de chong yao nei rong zhi yi ,zai gong ye ling yu she ji mian an 、ying xiang mian da 。qi ti dong li xue ge shi ke yi ying yong yu zheng ge liu yu ,shi mu qian yan jiu de re dian 。ben wen yun yong qi ti dong li xue ge shi yan jiu le she liu ji rao liu de kuo yong xing ji liu chang te zheng 。qi ti dong li xue ge shi ke yi cong hong guan he wei guan liang ge jiao du she zhi bian jie tiao jian ,ben wen gou zao le qi ti dong li xue ge shi zhong de mai ke si wei bi mian bian jie tiao jian 、mo fan she bian jie tiao jian deng bian jie tiao jian ;tong shi ji yu qi ti dong li xue ge shi shu zhi mo ni le Poiseuilleliu he Couetteliu ,jiang de dao de liu chang su du yu ding chang jie xi jie jin hang le dui bi ,chu bu yan zheng le qi ti dong li xue ge shi suan fa de zhun que xing 。ben wen gou zao le kuo ge mo ni zi you she liu de wu li mo xing ,tong guo wang ge mo guan xing yan zheng ,shua ding ge kuo de wang ge mi du zuo wei mo xing de ji suan wang ge ;wei le yan zheng qi ti dong li xue ge shi zai zi you she liu ling yu zhong de kuo yong xing ,jiang qi ti dong li xue ge shi yu CFD,ge zi Boltzmannfang fa mo ni jie guo jin hang le dui bi yan zheng ,jie guo ji ben wen ge ;tong shi yan jiu le ma he shu dui she liu liu chang de ying xiang ,sui zhao ma he shu de zhu jian zeng da ,su du xiang xia you fa zhan de ju li yue yuan ,zai tong yi ma he shu xia ,sui zhao she liu ju li de zeng da ,she liu kuan du ye zhu jian zeng da 。yun yong qi ti dong li xue ge shi shu zhi mo ni le xiao pen zui jian ju dui zhi zhuang ji liu ,jiang xiao pen zui jian ju dui zhi zhuang ji liu de jin shi jie xi jie yu qi ti dong li xue ge shi shu zhi ji suan jie guo de dui bi ,yan zheng le qi ti dong li xue ge shi suan fa zai ci ling yu de kuo yong xing ;tong shi yan jiu le pen zui jian ju 、pen zui su du ji pen zui qi su bi dui zhuang ji liu zhou xiang ji jing xiang liu chang te zheng de ying xiang 。yan jiu biao ming :sui zhao pen zui jian ju de zhu jian zeng da ,zhuang ji mian shang de zui da jing xiang su du bu duan jian xiao ,jing xiang su du sui zhao jing xiang ju li xian zeng da hou jian xiao ;pen zui su du dui mo liang gang jing xiang su du de fa zhan ji ben mo ying xiang ;liang pen zui qi su bi yue xiao ,zhu dian zai zhuang ji mian shang de pian yi liang yue da 。yun yong qi ti dong li xue ge shi dui chan ping ban rao liu 、qian hou ping ban rao liu 、shang xia ping ban rao liu ji san ping ban rao liu jin hang le shu zhi ji suan ,de dao bu tong lei nuo shu xia ping ban rao liu de guo liang tu ji guo xian tu 。dui yu chan ping ban rao liu ,sui zhao lei nuo shu de zhu jian zeng da ,ping ban hou de guo bu duan bei la chang ,zhu jian shi qu dui chen xing ,xing cheng guo de tuo la ;dui yu qian hou ping ban rao liu ,ping ban ju li jiao xiao shi mei you xing cheng guo ,dang ju li jiao da shi hui chu xian guo ;dui yu shang xia ping ban rao liu ,dang ping ban ju li jiao xiao shi xiang dang yu chan ping ban rao liu ,dang jian ju jiao da shi zai xia you jiao yuan chu liang lie guo zhu jian kai shi ge bing ;dui yu san ge ping ban rao liu ,zai shang you lai liu bu jun yun shi ,ping ban rao liu reng ke yi xing cheng guo 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自华中科技大学的谢晴,发表于刊物华中科技大学2019-10-11论文,是一篇关于气体动理学格式论文,自由射流论文,对置撞击流论文,平板绕流论文,华中科技大学2019-10-11论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自华中科技大学2019-10-11论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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