基于IIR型滤波进气动态畸变飞行试验研究

开发集IIR型数字滤波器设计、滤波、紊流度计算为一体进气动态畸变数据处理工具,成功地应用于进气道/发动机相容性飞行试验中评定进气动态畸变。研究表明:1基于幅频特性考虑,采用巴特沃斯法对进气道动态压力滤波,紊流度计算结果比较准确;2滤波器阶数越高,平均紊流度计算结果越准确,建议选择4~6阶;截止频率越高,平均紊流度计算结果越大,截止频率过大或过小均不适宜,应根据实际采样率、发动机扰动频率等综合考虑选取;3飞行速度增大或发动机状态增大,导致进气道出口马赫数和紊流度增大,进气动态畸变程度严重,且呈现出一定的规律性。当飞行速度与发动机状态不匹配时,进气动态畸变会突增。     

高水头大流量竖井旋流水气二相流三维数值模拟

采用标准k-ε双方程紊流模型及基于水气两相流的VOF方法,对某高水头水电站竖井式泄洪洞内的水流运动进行了模拟,得到流速、压力、紊动能、自由水面、压坎后掺气水深等水力参数的分布规律.揭示了竖井旋转内消能泄洪洞的一些特有的水力特性——空腔环流.模拟结果与物理模型试验结果吻合良好.此外,利用数值模拟的结果对竖井的泄流能力和消能率以及洞顶余幅进行了验证.     

层流假设在型腔充填过程数值模拟中的适用性

根据Ｊ．Ｃａｍｐｂｅｌ的基准实险,采用层流假设和紊流模型对其充填过程中的流动现象进行三维数值模拟,进而逐步改变其直浇道高度,用上述２种方法进行数值模拟实验对比．根据所得结果的比较,提出了一个浇注系统最小断面处的临界雷诺数,该处的雷诺数小于此值时,采用层流假设进行模拟是合适的;而大于此值时,应采用紊流模型．     

用非线性κ—ε模型对狭缝冲击射流进行数值计算

采用Ｓｐｅｚｉａｌｅ的非线性κ－ε模型和标准的κ－ε的模型计算了狭缝冲击射流,给出了径向平均速度和脉动速度沿壁面法向的工同实验结果作了对比。结果表明,当其他条件都相同时,线性和非线性模型在冲击射流的计算中相差不大,今后的改进应当在近壁区域对紊流模型本身进行。     

多股射流水垫塘三元流动数值模拟及消能

对多股淹没射流作用下的水垫塘二元流动进行了三维全椭圆型紊流数值模拟,并根据实测结果对部分常用紊流模型系数进行了修正。文中分析讨论了多股射流入塘后的水流结构及消能机理;研究表明,由于多股射流扩散迅速、能耗增加和全方位“动水垫”效应,使其在充分发挥水垫塘的消能作用、提高消能率和降低壁面动水压力及冲刷等方面明显优于单股射流.     

紊流酸洗槽内外盖联接缺陷分析及改进

本文分析了酸槽槽盖的结构和螺栓连接形式,针对连接螺栓腐蚀过快的情况,提出槽盖连接的改进方案,应用后取得了很好的效果。     

风对建筑绕流数值模拟的一种扩展κ—ε紊流模型

本假设对于近似均匀的高雷诺数流动风，雷诺应力仅与平均速度梯度及两个独立的紊流尺度参量κ、ε有关，运用量纲分析和张量的Ｃａｙｌｅｙ－Ｈａｍｉｌｔｏｎ定理，发展了一种新的紊流封闭模型；扩展κ－ε模型。利用充风洞试验数据确定了该模型的系数，并在组成以及对雷诺正应力的预测上与标准κ－ε模型作了比较。采用该新的模型对一正方形截面高层建筑周围的流动风进行了数值模拟，结果表明扩展κ－ε模型改善了对建筑物的周围     

非稳态静电收集理论

根据紊流传质原理建立了粉尘粒子传输方程,抛弃了 Cooperman和Leonard 理论的不合理边界条件的假设,确定新的粒子收集效率公式。同时对影响粒子沉降的紊流扩散系数做了精确分析,成功地解析了非 Deutsch 现象;并把粉尘比电阻与粒子收集效率有效地结合起来,克服了在静电收集理论中长期悬而未决的问题,建立了非稳态静电收集理论。     

二维不规则域内紊流有限体积解

本文针对M.Faghri等计算某一类二维不规则域内层流方法在工程中应用范围窄的特点,结合本文推出的物面正交曲线座标系中的控制方程,用代数变换法发展了一个二维不规则域内紊流的计算方法。它既达到了适用范围广,同时又避免了数值求解偏微分方程生成适体坐标的目的。采用紊流K-ε两方程模型并用有限体积法进行方程离散化。文中最后通过若干算例对该方法进行说明。计算与实验结果比较表明,二者吻合较好。     

发汗冷却中流动与换热的数值模拟

本文采用改进的低Re数k-ε模型-低Re数kθ-εθ模型以及局部非热平衡模型,将主流区和多孔壁面区进行耦合,通过数值模拟研究了发汗冷却过程中的流动与换热问题。计算结果表明:多孔壁面中靠近主流区的部分温度梯度很大;随着冷却剂流量的增大,壁面上的最高温度明显下降;就本文所选取的参数而言,在发汗冷却所用的冷却剂的量占总流量的1％左右时,冷却效果非常明显。