锥形涡诱导下建筑物顶面风荷载

通过风洞模拟实验，研究了在锥形涡诱导下建筑物顶面风荷载的特性. 针对一个立方体形模 型，给出了在不同风向角下压力分布的系统结果，进而分析了产生这样结果的原因和流动机 理，以及建筑物顶面的分离流动结构随风向角改变而改变及其演化过程，并指出锥形涡的出 现是建筑物顶面局部出现峰值负压的主要原因. 实验结果还显示，在一定风向角下，由于分 离流动产生的锥形涡结构在屋顶局部可以诱导出时均负压峰值达$-1.0$以上；在风向角 $\beta =30^\circ$时，锥形涡强度达到最大，其诱导的顶面附近局部时均负压峰值可 达$-2.4$, 瞬时风压达$-5.7$以上，是导致建筑物屋顶在强风下损坏的根本原因.     

平面突扩流动非稳定性的大涡模拟

用ＴＧ有限元法求解二维大涡模拟的非定常Ｎ－Ｓ方程，数值模拟了平面突扩流动，计算结果展示了回流区内流动的多涡结构及其不稳定的周期振荡过程，而该振荡过程的周期时间历程平均，恰好与诸多湍流模型的计算结果及实验结果相吻合，证明了数值模拟的正确性。     

轴对称钝物体的尾涡结构

本文对于圆球和70°角斜切尾钝头旋成体的尾涡结构作了流态显示和部分热线测量,流态显示结果表明,这类钝物体尾迹中的三维尾涡结构均呈现为一列相互锁定的“涡链”状结构,每一个涡元素自身并不闭合,呈“发卡”形,并与后继的涡相连接,对于70°斜切尾钝头旋成体模型,由于其斜切尾有固定三维尾涡面卷起和脱落方位的作用,故呈现出规则的三维尾涡结构。而圆球模型,由于涡面卷起和涡脱落的方位是随机旋转的,因此“涡链”呈现为被任意扭曲的千姿百态,流态照片各不相同,圆球尾迹的这种既有周期性又有随机旋转的特性,在热线测量的结果中也有所反映。     

雷诺数三角翼绕流的影响

应用梁色液流动显示技术研究了雷诺数对６０°尖前缘三角翼前缘涡破裂位置、背风面流动结构等的影响，并详细分析了前风面流动随攻角的变化。     

涡量修正方法在切向炉内流场数值模拟中的应用

涡量是流体运动的一个基本物理量，旋涡是流体运动中常见的一种基本形态，又是湍流的一种基本结构，它在理论上和工程实践中占有相当重要的位置。本文在吴镇远（Ｊ．Ｃ．Ｗｕ）方法的基础上，提出了一种新的数值计算方法——涡量修正方法。对炉内速度场及涡量场进行了计算，其速度场的计算结果与实验基本符合，在网格划分基本相同的条件下与ＳＩＭＰＬＥ算法所得结果相比，涡量修正算法更接近于实验结果，为流场的数值模拟提供了一条新的途径。     

六线涡量探针的测量原理与应用

介绍六线涡量探针和六通道热线风速仪的研制成果，应用该探针可同时测量两个涡量分量ωx和ωy（或ωx和ωz），以及3个速度分量u,υ，ω等相应的瞬时脉动值和统计平均值，从而可进一步测量湍流场内的湍能和雷诺应力，以及螺度和涡拟能等参量，还报道了应用该六线涡量探针，测量二维混合层内各湍流参量以及涡量分量ωx、ωy和ωz统计平均值的分布结果，并与前人的结果作了比较。     

等速上仰翼型尾部流动观察及动态失速机理探讨

在尾缘处置氢气泡铂丝,观察了上仰翼型自尾缘流入尾迹的涡层。基于尾涡层及(以往)上翼面分离涡的观察,用涡动力学理论,探讨了动态失速的机理,并解释了新的失速现象。     

大涡模拟建筑物对近源大气污染物扩散的影响

采用大涡模拟(LES)方法对一个由上风低源排放的烟流在孤立建筑物周围扩散的现象进行了数值模拟。模拟中,离散网格的尺度控制在100倍Kolmogorov湍流尺度的量级以内,亚格子应力由Smagorinsky模型加以模拟,并采用了随机数方法生成符合指定湍流特征的入流边界条件。数值模拟结果表明:建筑物尾流区平均浓度场的分布和大小不仅取决于局地流场的影响,在很大程度上也受到因建筑物阻挡出现的烟流抬升和马蹄涡对烟流的捕获的影响。通过对比风洞试验数据显示:大涡模拟方法能较好地再现气流绕建筑物的流动形态和建筑物周围的浓度分布,因而具有广泛的应用前景。     

超声速来流横向狭缝喷流标量输运的混合RANS/LES模拟

采用基于时均湍流模型的混合RANS/LES模拟方法对超声速来流狭缝横向喷流标量输运过程进行大涡模拟,控制方程对流项采用五阶精度的WENO格式求解,过滤后的组分方程中的亚格子组分对流通量采用梯度扩散模化.模拟得到了超声速来流狭缝横向喷流大尺度涡和组分的演化过程,研究表明喷流具有明显的非定常周期性特点,并且组分随时间的空间分布特征决定于流动的大尺度结构.模拟得到的压力的统计时均结果和实验结果定性一致,但喷流前后的分离区较实验值过大,这表明混合RANS/LES需要进一步改进.     

平行涡管三维合并的直接数值模拟

采用拟谱方法求解Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程，对两个同向平行涡管的三维合并过程进行直接数值模拟，分析了它的不同于二维合并的“缠绕式”特性，特别地，对在合并过程中产生的垂直于初始涡管方向的非主体涡量的意义和物理机制了探讨。