锥形管路系统内紊流场的数值仿真与预测研究

论文摘要

用DLR型k-ε紊流模型·BFC（边界拟合曲线坐标变换）法,对扩散角为4°,扩散度为4的锥形渐扩管路系统内具有逆压梯度的充分发展的不可压粘性紊流进行数值仿真与诊断。应用实例的入口雷诺数分别为1.16×105和2.93×105。在近壁密集型径向适体非均匀网格系统下,通过36种算例的数值实验,研究模型函数fμ和f2的不同组合,改变网格布局,简化ε方程和压力泊松方程及改变每时间步的迭代次数I和时间步长Δt等条件对计算结果的影响,将计算结果与实验结果相比较,绘制出流场各流动参数的分布图。其中包括时均流速（?）,（?）,压力（?）,紊流动能k,紊流耗散率ε,涡动粘性系数vt和壁面压力系数Cpw。对数值仿真的结果进行诊断分析,获得难以用实物实验或模型实验测得的相对精确的数据,为该种紊流理论的研究和工程应用提供比较可靠的参考依据。在文章的结尾,作者对本文所做的工作进行了总结和概括,并且指出了今后的研究工作。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 流体力学发展史简述
• 1.2 计算流体力学及其特征
• 1.3 紊流
• 第二章 紊流数学模型
• 2.1 “标准”型k-ε紊流模型
• 2.2 DLR型k-ε紊流模型
• 2.3 紊流模型函数
• 第三章 计算网格生成
• 3.1 网格生成的基本方法
• 3.2 径向适体网格的生成方法
• 3.3 网格类型和设计考虑
• 第四章 数值计算方法
• 4.1 N—S方程的有限差分解法
• 4.2 DLR型k-ε紊流模型·BFC法
• 第五章 数值实验结果的诊断、分析及总结
• 5.1 数值实验结果与诊断分析
• 5.2 管路系统内紊流各流动参数的整体分布
• 5.3 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录 攻读硕士学位期间发表的论文