采用混合工质的多级离心压缩机中间级的特性分析

本文利用编制的混合气体的物性计算程序,对某多级离心压缩机中间级内部流场,进行数值模拟的研究,重点分析了对弯道和回流器等静止部件内的气动特性.计算采用时间推进法,湍流模型选择Spalart-Allmaras模型.结果表明:叶轮设计合理;静止部件特别是无叶扩压器和弯道内摩擦损失较大,且易受下游部件影响;工况变化对回流器入口流动影响很大.     

叶轮机械迴转面流场的有限元近似解方法的研究和数值计算

本文提出一种新的概念:即在应用有限元处理不同类型的流体力学、传热学问题时,应该根据各自问题的物理本质,采用不同型式的基函数(shape function),并在文[1]的基础上,应用有限元近似解方法(FEAM)对直角弯管流动进行了数值计算和精度分析,还对带长短叶片的前向离心通风机的迴转面流场进行了数值计算和分析,在迴转面流场计算中采用了一种新的简化方法,解决了在非矩形单元上求取近似解的困难,计算结果表明在稀疏网格下能保持较高精度,从而明显地提高了计算速度。     

离心叶轮及无叶扩器内湍流的非结构化网格数值解法

利用非结构化网格上的有限体积法对三维湍流进行了数值研究,提出了不用求解单元顶点处变量值的二阶混合差分格式,既避免了复杂耗时的单元顶点处变量值的计算,又避免了普通差分格式在非结构化网格上易于引起网格界面方向相关性问题。最后利用非结构化网格计算程序,数值求解了一台离心风机内叶轮及无叶扩压器通道内三维相对定常湍流,计算结果与实验值的比较表明速度的计算值与实验值吻合较好。     

有限元近似解方法(FEASM)在流体机械内部流场计算中的应用

一、引言 文献[1]认为,在通常有限元法(FEM)中采用同一格式的基函数的处理方法在解决流体力学问题,特别是由对流与扩散同时支配的流体力学问题时,是难以符合各类问题的不同流动特性的。为了既保持有限元法的优点,又能进一步地提高插值函数的精度并在一定程度上反映出问题的特点和物理本质,作者提出了一种新方法即有限元近似解方法(FEASM):在每个单元上求取近似解来逼近方程的解,并以此作为新的基函数,然后采用通常的有限元方法来求解。文献[1]对该法在提高解及导数的精度方面进行了讨论,并     

有限元近似解方法的理论与应用

通常,有限元法所采用的基函数都是以取线性函数或二次函数为多,并且不论所需求解问题的类型、特点,也不论问题的复杂程度,总是采用同一格式的基函数,这往往会带来一定的误差,并且从物理意义上讲,也是不合适的。一般提高精度的方法是加密网格或提高插值函数阶数(但很少在三次以上),然而这又带来计算机容量、速度和费用等问题。为     

基于Pareto类遗传算法的平面叶栅多工况优化

将叶型参数化、试验设计方法、神经网络算法与Pareto类遗传算法相结合,发展了一种平面叶栅多目标优化设计方法.在该算法中,为提高优化效率,提出了并行神经网络算法和改进了NSGA-Ⅱ算法.以极小化三个工况点的总压损失系数为目标函数,将该优化方法应用于某平面叶栅多工况优化设计.与初始叶栅相比,优化后叶栅的总压损失系数在三个工况均有一定的减小,说明该优化方法是有效的.     

组合叶栅的数值计算研究

采用混合紊流模型计算了以NACA0012为原始翼型的组合叶栅内部流场.通过计算证明,选取适当的叶栅组合参数重合度B与栅距比T,可以使组合叶栅的整体性能得到大幅度的改善.组合叶栅的整体气体性能明显优于单列叶栅的气动性能.     

利用非结构化网格方法对翼型绕流的数值研究

利用同位非结构化网格上的压力加权修正算法 ,对翼型湍流绕流进行了数值分析。详细地给出了一孤立翼型在不同攻角下的分离流结构及翼型表面压力分布 ,为了显示非结构化网格方法在求解多连通流动区域的优越性 ,对双翼型绕流进行了数值计算。在数值分析中 ,对阵面推进法进行改进来生成三角形网格 ,采用有限控制体方法直接在物理空间中的非结构化网格单元上离散 Navier- Stokes方程及 k- ε方程 ,形成的代数方程组通过预条件矩阵共轭梯度平方法求解。计算结果表明 :当流动为附着流时 ,计算结果与实验值吻合程度令人相当满意 ;而在分离区内 ,计算结果与实验值存在一定的误差 ,需对分离区内的湍流模型做进一步的改进。     

汽车水泵性能三维数值模拟及结构改进

考虑到汽车水泵进出口管和蜗壳,对某型汽车水泵进行了全三维流场数值模拟.分析数值模拟结果与试验测试结果的差异,说明该水泵的蜗壳与叶轮不匹配,造成整机性能恶劣.对该泵内部的流场和总压变化过程的进一步分析,提出了减小叶轮出口安装角,扩大扩散管截面积,采用蜗壳高度渐变的改进措施.改进后的水泵进行整机模拟并进行性能预测,表明改进后的水泵性能大大改善.经过实验测试的结果与计算结果吻合,说明改进措施有效,数值计算模型合理.     

半圆域上自然对流的数值模拟

对半圆域上的自然对流采用控制体有限元方法进行数据模拟,采用非结构三角形网格与质量加权迎风格式对计算域及控制方法进行离散,对压力离散方程采用波前法求解,保证了对所有Ra≤10^7时迭代过程的收敛性。