水动力学研究与进展A辑
水動力學研究與進展A輯
수동역학연구여진전A집
JOURNAL OF HYDRODYNAMICS
2007年
2期
143-149
,共7页
分裂步有限元方法%矩形方腔%高宽比%湍流%拟周期%能量损耗场
分裂步有限元方法%矩形方腔%高寬比%湍流%擬週期%能量損耗場
분렬보유한원방법%구형방강%고관비%단류%의주기%능량손모장
该文采用笔者所发展的二阶分裂步有限元方法,结合大涡模拟技术,在对雷诺数为100的三维方腔拖曳流动模拟的基础上,分析了不同高宽比条件下,矩形方腔内湍流流动及相应能耗场的变化.计算结果表明,矩形方腔高宽比对流场和能量损耗特性具有较强的影响,方腔内湍流对应涡系变化丰富,显示了上述方法在捕捉涡系及其时间演变过程方面具有较强的优越性.从计算结果可以看出,方腔内湍流流动结构呈现竖轴环流和立面环流的规律,在相应的高宽比条件下方腔内流动形成相应完整的回流区.相应流动的能量损耗集中出现在大尺度涡变化丰富的区段,正是对应湍流流动局部阻力损失产生的主要原因.流动和能耗场随时间的变化表明,整个方腔内湍流流动过程呈现出拟周期流动的特性.
該文採用筆者所髮展的二階分裂步有限元方法,結閤大渦模擬技術,在對雷諾數為100的三維方腔拖抴流動模擬的基礎上,分析瞭不同高寬比條件下,矩形方腔內湍流流動及相應能耗場的變化.計算結果錶明,矩形方腔高寬比對流場和能量損耗特性具有較彊的影響,方腔內湍流對應渦繫變化豐富,顯示瞭上述方法在捕捉渦繫及其時間縯變過程方麵具有較彊的優越性.從計算結果可以看齣,方腔內湍流流動結構呈現豎軸環流和立麵環流的規律,在相應的高寬比條件下方腔內流動形成相應完整的迴流區.相應流動的能量損耗集中齣現在大呎度渦變化豐富的區段,正是對應湍流流動跼部阻力損失產生的主要原因.流動和能耗場隨時間的變化錶明,整箇方腔內湍流流動過程呈現齣擬週期流動的特性.
해문채용필자소발전적이계분렬보유한원방법,결합대와모의기술,재대뢰낙수위100적삼유방강타예류동모의적기출상,분석료불동고관비조건하,구형방강내단류류동급상응능모장적변화.계산결과표명,구형방강고관비대류장화능량손모특성구유교강적영향,방강내단류대응와계변화봉부,현시료상술방법재포착와계급기시간연변과정방면구유교강적우월성.종계산결과가이간출,방강내단류류동결구정현수축배류화립면배류적규률,재상응적고관비조건하방강내류동형성상응완정적회류구.상응류동적능량손모집중출현재대척도와변화봉부적구단,정시대응단류류동국부조력손실산생적주요원인.류동화능모장수시간적변화표명,정개방강내단류류동과정정현출의주기류동적특성.
