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亚临界雷诺数圆球绕流相干结构RANS基壁面模化大涡模拟方法研究
1
作者 蓝林欣 韩盼盼 +3 位作者 尤云祥 邱小平 马乔 吴凯健 《船舶力学》 北大核心 2025年第11期1663-1677,共15页
亚临界区圆球绕流的CFD数值模拟目前仍面临诸多困难,包括剪切层不稳定结构及回流区周期性收缩、舒张等相干结构的高置信度解析与捕捉等。本文发展一种RANS基壁面模化大涡模拟方法,致力于对这类复杂钝体绕流现象进行高置信度的CFD数值模... 亚临界区圆球绕流的CFD数值模拟目前仍面临诸多困难,包括剪切层不稳定结构及回流区周期性收缩、舒张等相干结构的高置信度解析与捕捉等。本文发展一种RANS基壁面模化大涡模拟方法,致力于对这类复杂钝体绕流现象进行高置信度的CFD数值模拟研究。该方法与传统RANS/LES混合方法的主要不同之处在于,其RANS与LES模式之间的转换是通过一个仅与当地网格参数相关的滤波参数fk实现,并且RANS与LES模式之间的转换边界位置及其对湍动能的解析能力可通过两个可自定义的控制参数fk1和fk2进行预先设定。通过对亚临界雷诺数Re=3700下圆球绕流场的系列数值模拟研究表明,该方法具有对其绕流场中复杂三维时空瞬态演化相干结构进行高置信度CFD数值解析及捕捉的能力。 展开更多
关键词 亚临界区 圆球绕流 相干结构 K-H不稳定性 壁面模化大涡模拟 rans/LES混合
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超声速湍流流场的RANS/LES混合计算方法研究 被引量：7
2
作者 袁先旭 邓小兵 +1 位作者 谢昱飞 张志成 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期723-728,共6页
采用对接/拼接网格技术,建立了基于分区混合和基于湍流尺度混合的双重RANS/LES混合计算模型,并对环翼低速绕流、翼型跨声速绕流和球锥带凹窗外形二维超声速绕流进行了初步的数值模拟。环翼和翼型绕流计算表明,该混合模型可给出较合理的... 采用对接/拼接网格技术,建立了基于分区混合和基于湍流尺度混合的双重RANS/LES混合计算模型,并对环翼低速绕流、翼型跨声速绕流和球锥带凹窗外形二维超声速绕流进行了初步的数值模拟。环翼和翼型绕流计算表明,该混合模型可给出较合理的湍流宏观平均量;球锥带凹窗外形二维超声速绕流计算表明,该混合模型可得到超声速瞬态湍流脉动流场,凹窗处存在复杂的旋涡结构和波系结构,呈现较大尺度的脉动。但该模型还需要进一步的考核验证。 展开更多
关键词 气动光学效应 rans LES rans/LES
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基于RANS算法的整车热平衡分析与结构优化
3
作者 杜宪 荆磊 +1 位作者 谢超 耿文龙 《计算机辅助工程》 2025年第1期25-30,共6页
基于RANS算法和水-气双流模型,对某车型的整车机舱模型进行热平衡仿真,得到机舱冷却液温度和机舱流场分布,并对其热平衡性能进行预测。整车热平衡热害试验对比可知试验值与仿真结果误差<6%,验证仿真模拟的准确性。为解决整车冷却液... 基于RANS算法和水-气双流模型,对某车型的整车机舱模型进行热平衡仿真,得到机舱冷却液温度和机舱流场分布,并对其热平衡性能进行预测。整车热平衡热害试验对比可知试验值与仿真结果误差<6%,验证仿真模拟的准确性。为解决整车冷却液温度及机舱温度过高的问题,提出增加散热器下导流板的优化方案,优化方案可以使冷却液温度下降8.90℃。热平衡分析方法可以有效预测整车冷却系统能力及整车热平衡性能,为整车冷却系统改进提供参考。 展开更多
关键词 rans 热平衡 冷却系统 导流板 双流模型
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基于多块混合网格的RANS方法预报螺旋桨敞水性能的研究 被引量：44
4
作者 刘志华 熊鹰 +1 位作者 叶金铭 谭廷寿 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2007年第4期450-456,共7页
结合RANS方程和RNG k-ε湍流模型,运用结构化-非结构化多块混合计算网格对螺旋桨敞水性能进行了预报,并将预报所得的敞水性能及尾流场与桨模的试验值进行了比较。结果表明,该文所用方法对不同叶数、不同侧斜度的螺旋桨模型敞水性能的预... 结合RANS方程和RNG k-ε湍流模型,运用结构化-非结构化多块混合计算网格对螺旋桨敞水性能进行了预报,并将预报所得的敞水性能及尾流场与桨模的试验值进行了比较。结果表明,该文所用方法对不同叶数、不同侧斜度的螺旋桨模型敞水性能的预报具有很高的可信度,该方法对螺旋桨尾流场的预报也能与试验值基本符合,能达到工程应用要求的精度。 展开更多
关键词 rans方程 多块混合网格 螺旋桨 敞水性能
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RANS/LES在超声速突起物绕流中的应用研究 被引量：10
5
作者 陈琦 司芳芳 +2 位作者 陈坚强 袁先旭 谢昱飞 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1531-1537,共7页
安装在超声速/高超声速飞行器表面的突起物如机翼、控制舵等通常会导致复杂的激波/边界层干扰,对突起物的局部气动特性甚至飞行器整体的气动特性产生较大的扰动。在采用计算流体力学(CFD)数值模拟此类问题时,传统的求解雷诺平均Navier-S... 安装在超声速/高超声速飞行器表面的突起物如机翼、控制舵等通常会导致复杂的激波/边界层干扰,对突起物的局部气动特性甚至飞行器整体的气动特性产生较大的扰动。在采用计算流体力学(CFD)数值模拟此类问题时,传统的求解雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程方法由于不能准确预测湍流脉动流场并且精度有限,在应用上受到一定的限制。本文在研究B-L(Baldwin-Lomax)内层模型和Smagorinsky亚格子模型优缺点的基础上,提出了一种新型的RANS/LES(Large Eddy Simulation)混合模型,并进行了算例验证,证实了该方法的可行性。在此基础上,对火箭表面突起物的干扰流场进行了数值模拟研究,细致地刻画了突起物附近的激波/边界层干扰、剪切层失稳和底部分离涡形成的非定常过程,获得了突起物及火箭表面上的压力脉动历程并进行了频谱分析。研究发现,相对于突起物底部的非定常分离流动,突起物前缘的激波和边界层相互干扰的非定常过程是突起物周围压力脉动的主导因素,这种高频的压力脉动可能对火箭内设备的正常工作产生不利的影响。 展开更多
关键词 rans LES方法 突起物 激波 边界层干扰 超声速流动 数值模拟
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21世纪的船舶性能计算和RANS方程 被引量：34
6
作者 刘应中 张怀新 +1 位作者 李谊乐 缪国平 《船舶力学》 EI 2001年第5期66-84,共19页
本文从势流兴波阻力研究、船体的粘性绕流、螺旋桨的性能计算、船舶耐波性和船舶操纵性等五个方面系统地回顾了船舶流体性能计算近40余年来的发展 ,对他们发展的脉略、存在的主要问题、不同时期出现的解决方法 ,作了较为全面的评述 ,并... 本文从势流兴波阻力研究、船体的粘性绕流、螺旋桨的性能计算、船舶耐波性和船舶操纵性等五个方面系统地回顾了船舶流体性能计算近40余年来的发展 ,对他们发展的脉略、存在的主要问题、不同时期出现的解决方法 ,作了较为全面的评述 ,并对21世纪的船舶性能计算作了展望 ,指出 :(1)船舶流体力学中势流为控制因素的问题 ,将统一在基本源的框架下 ;(2)RANS方程在船舶性能计算中的实际应用已经提上日程 ,可望在21世纪成为各领域中的主要计算模式 ;(3)求解RANS方程的商业软件在船舶流体力学计算中的作用不可低估 ;(4)计算模式的统一和商业程序的应用将使比较抽象的流体力学更接近生活 ,更容易为工程技术人员所理解、所接受。 展开更多
关键词 船舶 rans方程 耐波性 操纵性 性能计算 粘性绕流 螺旋桨
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采用RANS/LES混合方法研究分离流动 被引量：16
7
作者 肖志祥 陈海昕 +1 位作者 李启兵 符松 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期218-222,共5页
采用结合湍流模式和大涡模拟(LES)的混合方法数值模拟Aerospatial A-profile翼型以及细长椭球体大迎角分离流动。该类混合方法比较适于模拟分离流动:近壁区附体流动采用湍流模式,而远离物面分离区域内的大尺度运动则用LES方法。通过计... 采用结合湍流模式和大涡模拟(LES)的混合方法数值模拟Aerospatial A-profile翼型以及细长椭球体大迎角分离流动。该类混合方法比较适于模拟分离流动:近壁区附体流动采用湍流模式,而远离物面分离区域内的大尺度运动则用LES方法。通过计算和实验结果的对比,混合方法切实可行并具有很大的发展潜力。 展开更多
关键词 rans/LES混合方法 分离流动 湍流模式
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超声速燃烧凹腔质量交换特性的混合RANS/LES模拟 被引量：8
8
作者 汪洪波 孙明波 +1 位作者 吴海燕 王振国 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期41-46,共6页
对超声速冷流及燃烧流条件下超燃冲压发动机火焰稳定凹腔的质量交换特性进行了研究.采用混合RANS/LES(Reynolds-averaged Navier-Stokes/large-eddy simulation)方法对非定常流场进行数值模拟,系统研究了凹腔结构参数和横向喷流燃烧放... 对超声速冷流及燃烧流条件下超燃冲压发动机火焰稳定凹腔的质量交换特性进行了研究.采用混合RANS/LES(Reynolds-averaged Navier-Stokes/large-eddy simulation)方法对非定常流场进行数值模拟,系统研究了凹腔结构参数和横向喷流燃烧放热对凹腔质量交换特性的影响.首次采用"原子追踪法"对化学反应流条件下的凹腔质量交换过程进行了刻画.结果表明:在冷流条件和燃烧流条件下,凹腔驻留时间均随长深比的增大而增加;凹腔后缘倾角对驻留时间的影响在冷流条件下比较显著,而在燃烧流条件下明显减弱;相同结构的凹腔,在燃烧流条件下的驻留时间相对于冷流条件明显减小. 展开更多
关键词 火焰稳定凹腔 超声速燃烧 混合rans/LES 质量交换 原子追踪法
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基于混合LES/RANS方法的引水隧洞施工通风数值模拟 被引量：7
9
作者 王晓玲 刘长欣 +2 位作者 禹旺 刘震 吕鹏 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2018年第10期93-99,共7页
为了获取准确的水电工程引水隧洞施工通风瞬态流场信息并且提高计算效率,基于Realizable k-ε两方程湍流模型建立引水隧洞施工通风三维非稳态混合LES/RANS模型,并结合某引水隧洞施工通风过程进行数值模拟,借助现场实测风速数据对数值模... 为了获取准确的水电工程引水隧洞施工通风瞬态流场信息并且提高计算效率,基于Realizable k-ε两方程湍流模型建立引水隧洞施工通风三维非稳态混合LES/RANS模型,并结合某引水隧洞施工通风过程进行数值模拟,借助现场实测风速数据对数值模拟结果进行验证,同时将混合LES/RANS模型的模拟结果与RANS模型和LES模型的模拟结果进行对比。结果表明:混合LES/RANS数值模拟结果与现场实测数据较为吻合,其平均相对误差仅为4. 9%。混合LES/RANS方法仅需1 163 996个计算网格即可获得准确的瞬态风流场扩散规律,而LES方法所需网格数量近似为前者的2倍。混合LES/RANS方法可以为水电工程引水隧洞的施工通风数值模拟研究提供重要的理论与技术支撑。 展开更多
关键词 引水隧洞 施工通风 数值模拟 混合LES/rans方法 风流场分布
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一种强耦合Spalart-Allmaras湍流模型的RANS方程的高效数值计算方法 被引量：11
10
作者 杨小权 杨爱明 孙刚 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期2007-2018,共12页
在工程实际中,一方程湍流模型或两方程湍流模型的求解通常和雷诺平均Navier-Stockes(RANS)方程的求解是解耦的,也称之为松耦合求解。在松耦合求解过程中,RANS方程和湍流模型方程通常采用不同的数值方法异步求解。这种求解方式很容易产... 在工程实际中,一方程湍流模型或两方程湍流模型的求解通常和雷诺平均Navier-Stockes(RANS)方程的求解是解耦的,也称之为松耦合求解。在松耦合求解过程中,RANS方程和湍流模型方程通常采用不同的数值方法异步求解。这种求解方式很容易产生因两者计算精度不一致而引起的额外数值耗散。为了消除这种耗散,将RANS方程与Spalart-Allmaras模型方程耦合成一个系统方程——强耦合RANS方程,并发展了一种用于求解该系统方程的高效强耦合算法,其中对流项离散采用了Roe格式,时间项的离散采用了隐式LU-SGS(Lower-Upper Symmetric Gauss-Seidel)格式,为了提高计算效率,采用了三层V循环多重网格方法。通过翼型/机翼和振荡翼型/机翼等算例验证了本文发展的强耦合算法不仅具有较好的收敛性,而且计算精度明显优于松耦合算法,特别对于阻力的预测,强耦合算法更加准确。 展开更多
关键词 Spalart—Allmaras湍流模型 rans方程 强耦合算法 多重网格方法 双时间方法
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全附体潜艇粘性流场的RANS模拟及场量和涡量的校验分析 被引量：7
11
作者 杨琼方 王永生 张志宏 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期567-573,共7页
采用相同拓扑结构和相近网格质量的4套网格和5种湍流模型,对全附体Suboff潜艇粘性流场进行RANS模拟,分析了网格密度、节点空间分布规律和湍流模型对计算精度的影响,详细校验了其力积分量、速度场量和涡量特征。结果表明:网格密度最大的G... 采用相同拓扑结构和相近网格质量的4套网格和5种湍流模型,对全附体Suboff潜艇粘性流场进行RANS模拟,分析了网格密度、节点空间分布规律和湍流模型对计算精度的影响,详细校验了其力积分量、速度场量和涡量特征。结果表明:网格密度最大的G4网格(140万)计算精度最高,总阻力较实验值误差为0.723%,其采用SST湍流模型时最优。计算得到的压力系数和剪切应力系数分布均与实验值吻合很好;桨盘面速度等值线分布计算精度与文献相当,轴向相对速度0.9以上的计算半径稍大于实验值,其余半径与实验吻合较好;桨盘面上0.25倍半径处速度分量沿周向分布计算精度较文献高,轴向分量与实验值吻合较好,径向分量峰值稍小于实验值,但峰值所处周向位置与实验值一致。成功捕捉到了附体端面绕流诱导对旋涡、附体叶根截面下游处项链形涡对、尾翼端面尾缘上方附着涡蹄、附体马蹄涡系、尾翼截面通道流体挤压作用诱导涡以及桨盘面涡量汇集的潜艇涡量场特征,且围壳端面绕流诱导对旋涡沿流动方向持续稳定,不影响桨盘面涡量场,均与文献中由大涡模拟模拟得到的定性结论一致。研究表明,在网格密度较大、节点分布合理、网格质量较高、湍流模型选取适当和壁面函数使用有效的条件下,RANS模拟潜艇粘性流场的场量和涡量特征同样具有很高的计算精度,能够在工程应用中有力支撑新型艇型设计与性能分析。 展开更多
关键词 潜艇 SUBOFF rans模拟 粘性流场 场量 涡量
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基于RANS/NLAS的火箭跨声速脉动压力环境预示 被引量：11
12
作者 任淑杰 张收运 闫桂荣 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期418-422,共5页
为了快速准确地预示大型火箭结构的脉动压力环境,采用雷诺平均N-S方程(RANS)求解流场、非线性噪声求解方程(NLAS)求解声场相结合的技术途径,数值求解了跨声速阶段火箭表面锥柱肩部、船尾倒锥、裙柱部区典型位置处脉动压力,给出了火箭在... 为了快速准确地预示大型火箭结构的脉动压力环境,采用雷诺平均N-S方程(RANS)求解流场、非线性噪声求解方程(NLAS)求解声场相结合的技术途径,数值求解了跨声速阶段火箭表面锥柱肩部、船尾倒锥、裙柱部区典型位置处脉动压力,给出了火箭在不同马赫数条件下的均方根脉动压力系数、声压级等。结果表明,基于RANS/NLAS方法,并应用两方程非线性k-ε湍流模型、远场吸收边界及壁面函数法,可成功地进行火箭跨声速脉动压力环境的预示;船尾倒锥区的脉动压力环境较锥柱肩部、裙柱部区更为严重,且马赫数为0.9～0.975时,船尾倒锥区的脉动压力环境最为严重;脉动压力能量主要集中在低频(100 Hz附近)。 展开更多
关键词 跨声速流 rans/NLAS 脉动压力 声压级
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不同RANS/LES混合模型的汽车气动噪声分析 被引量：7
13
作者 谢超 谷正气 +3 位作者 杨振东 宗轶琦 杨晓涛 罗泽敏 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期440-445,459,共7页
采用Fluent UDF构造Realizable k-ε/LES、SST k-ε/LES和Spalart-Allmaras/LES 3种RANS/LES混合模型,并对汽车的气动噪声进行数值模拟。在近壁面采用RANS湍流模型求解,而远离物面的分离区域内的大尺度运动则用LES求解,将3种混合模型的... 采用Fluent UDF构造Realizable k-ε/LES、SST k-ε/LES和Spalart-Allmaras/LES 3种RANS/LES混合模型,并对汽车的气动噪声进行数值模拟。在近壁面采用RANS湍流模型求解,而远离物面的分离区域内的大尺度运动则用LES求解,将3种混合模型的计算结果与全LES湍流模型和风洞试验结果进行了比较。结果表明,3种混合模型对气动噪声的计算精度高于LES湍流模型;Realizable k-ε/LES和SST k-ε/LES混合模型数值模拟结果与试验值的相对误差均小于5%,而其中Realizable k-ε/LES混合模型更为准确和高效,消耗的计算资源更少。 展开更多
关键词 rans/LES混合模型 气动噪声 数值计算
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联合RANS/LES方法数值模拟方柱绕流 被引量：7
14
作者 唐鹏 韩省思 +1 位作者 叶桃红 陈义良 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1287-1292,共6页
在粗细两套网格上,采用联合RANS/LES数值模拟Re=2.2×104的非定常方柱绕流经典算例.以标准的k-ε模型为基础,采用两种亚格子湍流模化方法,分别为PRNS(partially resolved numerical simulation)和DES(detached eddy simulation).PRN... 在粗细两套网格上,采用联合RANS/LES数值模拟Re=2.2×104的非定常方柱绕流经典算例.以标准的k-ε模型为基础,采用两种亚格子湍流模化方法,分别为PRNS(partially resolved numerical simulation)和DES(detached eddy simulation).PRNS模型与计算网格无显式关联,而DES与网格有一定关联.计算结果表明,联合RANS/LES方法即使在较粗的网格上也能得到较好的结果,DES方法预测到了二维模拟中的"双周期"现象,整体表现优于PRNS方法;亚尺度湍流模化中与计算网格的关联程度对结果有较大影响. 展开更多
关键词 联合rans/LES方法 方柱绕流 非稳态流动 数值模拟
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耦合RANS/LES模型与LEE方程的气动噪声混合预测方法 被引量：6
15
作者 余培汛 白俊强 +1 位作者 杨海 潘凯 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期990-997,共8页
耦合湍流速度生成模型与线化欧拉方程,建立了气动噪声混合预测方法。该混合方法的湍流速度生成采用了非定常求解NS方程方式,为声传播方程提供了可靠的源项。声源的传播计算选用线化欧拉方程,其时空离散采用低色散低耗散高阶格式,远场边... 耦合湍流速度生成模型与线化欧拉方程,建立了气动噪声混合预测方法。该混合方法的湍流速度生成采用了非定常求解NS方程方式,为声传播方程提供了可靠的源项。声源的传播计算选用线化欧拉方程,其时空离散采用低色散低耗散高阶格式,远场边界选用了无分裂形式的理想匹配层边界条件。流场网格与声场网格的湍流速度信息交换采用了高阶插值算法。针对空腔标模M219的气动噪声预测,分别采用了统计声源与声传播(SNGR)方法、RANS/LES+LEE方法进行了计算分析。通过对比声源的分布、量级,以及监测点的声压曲线及声压级频谱曲线,分析可得出:RANS/LES+LEE方法能准确捕捉空腔各阶模态的声压级峰值。经数值模拟结果与实验结果的对比,表明RANS/LES+LEE方法相比于SNGR方法更适合模拟空腔这类流激振荡现象引起的声传播问题。 展开更多
关键词 湍流速度生成模型 线化欧拉方程 气动噪声 统计声源与声传播 rans/LES 空腔
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基于RANS法的B系列对转螺旋桨敞水性能数值模拟 被引量：5
16
作者 胡俊明 李铁骊 +2 位作者 林焰 纪卓尚 杜祥进 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期148-156,共9页
应用RANS法研究B系列对转螺旋桨敞水性能,对单桨和对转螺旋桨进行数值计算,研究不同湍流模型对数值结果的影响,分析研究对转螺旋桨桨距比和直径比的参数匹配问题,比较对转螺旋桨和单桨的敞水效率,剖析尾流场的变化情况,突破传统势流理... 应用RANS法研究B系列对转螺旋桨敞水性能,对单桨和对转螺旋桨进行数值计算,研究不同湍流模型对数值结果的影响,分析研究对转螺旋桨桨距比和直径比的参数匹配问题,比较对转螺旋桨和单桨的敞水效率,剖析尾流场的变化情况,突破传统势流理论方法无法计入黏性和微观流动机理难以分析和把握等局限.数值结果表明:RSM模型的数值精度较高,且选取桨距比和直径比合适的对转螺旋桨明显提高其推进效率,对转螺旋桨后桨能吸收前桨轴向速度和尾涡能量,减小切向速度对流体扰动的影响,增大流经桨叶的流体动量,减小前桨尾流外直径,增加螺旋桨的推力,提高对转螺旋桨推进性能,具有工程实用性. 展开更多
关键词 对转螺旋桨 rans法 水动力性能 湍流模型 数值模拟
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基于非结构网格RANS方法螺旋桨空化研究 被引量：7
17
作者 朱志峰 王晓燕 方世良 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2009年第4期103-107,120,共6页
基于粘性流理论探索螺旋桨空泡研究的有效方法,从而揭示螺旋桨空泡特性与其周围流场特征之间的关系。利用基于非结构网格的雷诺平均纳维—斯托克斯方程(RANS)来预报螺旋桨在均匀入流下的不同空化现象。用体积分数将混合两相流作为统一... 基于粘性流理论探索螺旋桨空泡研究的有效方法,从而揭示螺旋桨空泡特性与其周围流场特征之间的关系。利用基于非结构网格的雷诺平均纳维—斯托克斯方程(RANS)来预报螺旋桨在均匀入流下的不同空化现象。用体积分数将混合两相流作为统一流体处理后,采用k-ω二方程湍流模型和全空化模型联立求解基于混合两相流的RANS方程。将RANS数值计算结果与INSEAN的实验数据相比较后显示,产生空化的螺旋桨性能、导边空化与叶梢空化发生位置和形状与实验观察结果一致。研究表明此方法对均匀入流下的螺旋桨空化预报是切实可行的。 展开更多
关键词 空化 rans 螺旋桨 非结构网格 湍流
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用强耦合RANS方法模拟旋翼悬停流场 被引量：3
18
作者 姬昌睿 杨小权 +2 位作者 杨爱明 司江涛 刘沛清 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1894-1903,共10页
在旋转坐标系下,将Spalart-Allmaras(S-A)一方程湍流模型和Reynolds-averaged NavierStokes(RANS)方程耦合成一个新的RANS方程,并发展了基于多块重叠网格的强耦合RANS求解方法,用于直升机旋翼悬停流场的数值模拟.为了提高计算效率,针对... 在旋转坐标系下,将Spalart-Allmaras(S-A)一方程湍流模型和Reynolds-averaged NavierStokes(RANS)方程耦合成一个新的RANS方程,并发展了基于多块重叠网格的强耦合RANS求解方法,用于直升机旋翼悬停流场的数值模拟.为了提高计算效率,针对多重网格方法在多块重叠网格上实施的困难,提出了一种基于重叠网格的多重网格实施方法.通过对Caradonna-Tung(C-T)和ONERA 7A旋翼悬停算例验证了发展的强耦合RANS方法和基于重叠网格的多重网格实施方法的有效性.研究结果表明:发展的基于重叠网格的多重网格方法有较高的计算效率,3层网格的加速比约为7.7;强耦合RANS法的计算精度明显高于传统的松耦合RANS方法,特别是在与阻力相关性能参数的预测中,强耦合RANS方法的预测结果更加精确. 展开更多
关键词 悬停旋翼 Spalart-Allmaras湍流模型 rans方法 强耦合 多重网格方法 重叠网格
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基于当地流动结构的RANS/LES混合模型 被引量：5
19
作者 徐晶磊 高歌 杨焱 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2992-2999,共8页
针对传统雷诺平均Navier-Stokes/大涡模拟(RANS/LES)混合模型固有的RANS和LES区域衔接难题,借鉴Vreman提出的亚格子(SGS)模型,提取其中描述流动状态的判断函数,利用不可压缩槽道湍流标定模型系数,构造了一个新的RANS/LES混合模型。评估... 针对传统雷诺平均Navier-Stokes/大涡模拟(RANS/LES)混合模型固有的RANS和LES区域衔接难题,借鉴Vreman提出的亚格子(SGS)模型,提取其中描述流动状态的判断函数,利用不可压缩槽道湍流标定模型系数,构造了一个新的RANS/LES混合模型。评估算例包括不可压缩槽道湍流、稳态超声速平板边界层、NACA4412翼型绕流和亚临界雷诺数圆柱绕流。该模型作为壁面模化LES,解决了传统RANS/LES方法中速度型偏离对数律(LLM)的缺陷,且拓宽了原Vreman模型在粗糙网格上的适用性,具有较高精度。该模型同时解决了模化应力折损问题,且对大尺度分离流动的模拟精度相较传统的RANS/LES混合模型如脱体涡模拟(DES)有进一步提升。 展开更多
关键词 湍流模型 混合rans/LES 大尺度分离 大涡模拟 脱体涡模拟
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基于RANS法和边界层理论预报三维船体阻力 被引量：5
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作者 胡俊明 李铁骊 +2 位作者 林焰 徐雪锋 徐利刚 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期552-559,共8页
基于船体阻力成因和分类,应用二因次RANS法并结合EFD技术为研究手段,研究了船体各阻力成分和兴波波形,考虑边界层第一层网格高度对数值计算结果的影响,通过数值模拟计算和兴波波形比较,分析表明第一层网格无量纲高度y+值充分影响数值结... 基于船体阻力成因和分类,应用二因次RANS法并结合EFD技术为研究手段,研究了船体各阻力成分和兴波波形,考虑边界层第一层网格高度对数值计算结果的影响,通过数值模拟计算和兴波波形比较,分析表明第一层网格无量纲高度y+值充分影响数值结果精度,总阻力在高傅汝德数下其数值误差有增大趋势,同一航速下摩擦阻力值随y+增加略微增大,剩余阻力值却明显减少,且自由面兴波随傅汝德数增大首部波高愈发明显,船中及尾部区域兴波向外扩散,船首尾肩部开尔文波系明显且波峰后移,其趋势与EFD波形一致,具有实用性。 展开更多
关键词 船舶阻力 rans法 EFD方法 边界层 自由面兴波
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