雷诺应力模型

摘要： 雷诺应力模型一直是湍流模式理论研究的前沿和难点,而提高数值鲁棒性是其广泛开展工程应用的关键.借鉴经典的k-k L湍流模型,本文构造了一种新的ν_(t)尺度方程,并将其用于耦合SSG/LRR模式从而形成SSG/LRR-ν_(t)雷诺应力模型.通过零压力梯度湍流平板边界层、翼型尾迹流、超声速方腔流和NACA0012翼型45°迎角分离流动4个标准算例对新模型进行了验证与确认.同时,为了测试模型的数值鲁棒性,采用高精度数值格式对模型方程进行了离散求解,并与SA涡粘模型和SSG/LRR-ω雷诺应力模型进行对比.结果表明:ν_(t)尺度方程在黏性壁面边界严格为零,相比传统的ω尺度,具有更好的数值鲁棒性,从而可实现新模型与高精度数值格式的匹配并获得更好的网格收敛效率;新模型具备雷诺应力模型的传统优势,可对拐角流动进行很好的模拟;具备尺度自适应能力,对于非定常分离流动的模拟存在一定的潜力.

摘要： 高阶矩模型是湍流模式理论研究中的难点和前沿.自周培源先生首次建立一般湍流的雷诺应力输运方程起,为了更精确的预测复杂流动,人们从未间断过对高阶矩模型的研究.尤其进入新世纪以来,随着计算机硬件水平的飞跃和高精度数值算法的突破,湍流模拟方法正由RANS向LES转变.而无论对于RANS框架、LES框架还是两者混合,高阶矩模式都是其中先进封闭模式的代表.基于此,本文对高阶矩模型的发展情况进行了总结,重点包括高阶矩模型中各项的建模方式、尺度提供方程的演化历程和数值求解技术的关键需求.然后,通过几类典型湍流问题展示了其相对于传统涡黏模型的优势,井且给出了部分CFD软件对高阶矩模型的集成情况.最后对高阶矩湍流模型未来面临的挑战和发展的方向进行了展望.

摘要： 本研究的主要目的是对非预混甲烷-空气燃烧中的流动和湍流热通量进行二阶建模。采用雷诺平均Navier-stokes (RANS)方程对化学计量条件下非预混燃烧的湍流进行了数值分析。采用离散坐标和涡流耗散概念模型对辐射和燃烧进行建模,并采用RSM模型对湍流进行建模。应用GGDH模型和具有简单涡扩散模型的HOGGDH高阶代数模型对能量方程中的THF进行建模,将SED模型和二阶热通量模型的数值结果与现有的实验数据进行比较,发现应用二阶模型导致了预测燃烧室温度分布和物质质量分数分布的变化。燃烧室湍流普朗特数的计算表明,Pr为0.85与实际相差较大,不同区域的Pr从0.4到1.2不等。

摘要： 针对近海潜器中导管螺旋桨的推力特性研究,提出了根据速度场,利用半隐式求法,求解压力耦合方程组,进而求得螺旋桨的推力特性的思路.重点阐述了控制方程的求解,通过雷诺应力模型,结合导管螺旋桨的三维坐标,利用压力耦合方程组的半隐式的求法,得到速度场和压力云图.最终得到了近海潜器导管螺旋桨的推力特性.为近海海域利用导管螺旋桨推动的潜器控制设计提供参考

摘要： 采用平面壁面射流模拟下击暴流的出流段风场, 通过协同流模拟下击暴流水平移动, 基于计算流体动力学方法, 采用雷诺应力模型 (RSM) 的Stress-Omega模型模拟了稳态下击暴流的平均风剖面, 并在风场中建立高层建筑物模型, 研究下击暴流风场中高层建筑物表面风压分布特性.结果表明, 采用平面壁面射流模型得到的水平速度竖向风剖面与下击暴流理论风剖面以及试验结果吻合较好, 壁面射流模型风场中建筑风压分布特征与冲击射流风洞试验一致;迎风面风压系数随着顺流向距离的增加而不断减小, 随着射流入流湍流强度的增大而减小.当下击暴流风剖面半高值大于1.45倍建筑物高度时, 壁面射流风场中建筑风压分布与大气边界层风场中类似.协同流对结构中下部风压分布影响较大, 而风向角对最大风压的影响不大.%The downburst outflow wind field was modeled by plane wall jet, and the co-flow was used to simulate the translation of downburst. Based on the computational fluid dynamics (CFD) method, the velocity profile of steady downburst was simulated with Reynolds stress model (RSM) , and then a high-rise building model was put into the wind field to study the surface pressure distribution. The velocity profile from the numerical analysis results matches well with the empirical models as well as the plane and radial wall jet experiments. The pressure distribu-tion characteristics of the building model in plane wall jet flow is in good accordance with the results of the imping jet experiment. The pressure coefficient decreases when the downstream distance increases. The pressure coefficient decreases with the increase of wall jet inlet turbulence intensity. When the half-width of the downburst velocity pro-file is higher than 1.45 times height of the building, the pressure distribution in wall jet flow is similar with that in boundary layer. Co-flow mainly has influence on the structure in the lower part. The wind direction of wall jet has little effect on the maximum pressure.

摘要： 通过求解雷诺平均Navier-Stokes方程,对第一届AeCW-1研讨会上要求的所有工况进行了计算,着重研究S-A湍流模型和雷诺应力模型在CHN-T1标模上的表现,评估两种湍流模型的网格收敛性,对抖振特性的模拟能力以及对雷诺数的敏感性.根据与实验数据的对比分析,得出主要结论如下:两种湍流模型都能趋向于网格收敛,雷诺应力模型的网格收敛更快.在较大迎角的工况,两种湍流模型对机翼上激波诱导的分离流有较大的差别.CHN-T1标模的尾撑,改变了飞机平尾的压力分布,并且在飞机机尾上产生复杂的三维分离流动,对俯仰力矩系数的准确计算产生了较大的影响.考虑静气弹效应,两种湍流模型计算的力矩系数比不考虑静气弹效应更大,雷诺应力模型的偏差更大.在高雷诺数工况,两种湍流模型的计算结果趋于一致.

摘要： 为了对建筑物整体风场进行定量定性分析,为建筑物设计提供参考和依据,利用计算流体力学构建了建筑物的风场模型,并对行人舒适性进行了评估.建立了单一建筑、多建筑及城市综合体风场的CFD模型,并将模型计算结果与风洞试验进行对比,验证模型的正确性和可行性.对比不同湍流模型计算结果,得出了不同情况下最优湍流模型.试验研究发现,标准RSM模型适用于计算单一建筑和小群建筑风场分布,而对于城市综合体风场的计算则以RSM-壁面反射模型为最优.本研究为通过模拟计算定性、定量评估建筑物周围风场提供了依据.

摘要： 为评价雷诺应力模型(RSM)与大涡模拟(LES)两种方法计算旋风分离器动态流场的精度,利用FLUENT14对旋风分离器内气相动态流场特性进行数值模拟及分析,考察了两种方法计算得到的瞬时切向速度分布、切向速度脉动强度及切向速度频谱特性.计算结果与热线风速仪(HWA,Hot-wire anemometer)测量的切向速度数据进行无量纲对比表明,在时均切向速度上,LES的模拟结果比RSM的准确性高;在瞬时切向速度上,L E S预测的瞬时切向速度可以反映旋流摆动造成的切向速度的波动特性,呈现出接近实验测量值的高频速度脉动变化;而RSM难以预测瞬时切向速度的波动变化,仅给出低频小幅值的波动.因此采用LES预测旋风分离器流场能够捕捉动态信息,揭示流场的动态特性.

摘要： In order to improve the wear resistance and prolong the service life of the hydrocyclone,a new type of cyclone separator is proposed.Based on CFD,the erosion of the cyclone and embed cone is simulated using the RSM and DPM in ANSYS software,and are compared with the ordinary cyclone.The rate of erosion on the surface of the cyclone wall is reduced greatly and the wear range is significantly reduced,due to existence of embed cone,this result reflects the embedsolid-liquid abrasive resistant cyclone which has important practical engineering value.%为提高旋流器耐磨性能,延长旋流器使用寿命,提出了一种新型旋流分离器.基于CFD,应用ANSYS软件中RSM模型和DPM模型,对其壁面磨损及内嵌小锥磨损进行模拟研究,并和普通旋流器做了对比分析.模拟结果表明:对于内嵌小锥结构固液分离旋流器,由于内嵌小锥的设计,不仅磨损程度大幅度降低,磨损范围也明显减小,体现出内嵌小锥结构固液分离旋流器具有重要的工程实用价值.

摘要： 给定满足平衡大气边界层的来流边界条件是结构风工程领域内一个重要的问题,当前研究满足边界层自保持要求而又与试验比较符合的边界条件主要集中在标准k-ε模型和SSTk-ω模型,而对于雷诺应力模型(简称RSM模型)却很少提及这个问题.因此本文对RSM模型满足边界层自保持要求的边界条件进行了研究.本文建议的基于RSM模型的来流边界条件相对于近似来流边界条件得出的结果有较大程度的改善。其意义在于为RSM模型来流边界条件的研究提供了一种新的思路，并且可以运用到工程实践中，对结构风工程数值模拟有一定的理论和实用价值。

摘要： 雷诺应力模型(RSM)与大涡模拟(LES)是预测旋风分离器内流场的主要数值计算模型和方法.但对计算结果的准确性评估以往主要是基于时均切向速度上的对比.本文则从旋风分离器流场的动态特性方面,主要是瞬时切向速度的脉动特性上对比评价两种方法计算旋风分离器瞬时速度流场的精度.计算结果表明基于切向速度的实验测量对比,在时均切向速度上,LES的模拟结果比RSM的准确性高;在瞬时切向速度上,LES预测的瞬时切向速度可以反映旋流摆动造成的切向速度的波动特性,呈现出接近实验测量值的高频速度脉动变化;而RSM难以预测瞬时切向速度的波动变化,仅给出低频小幅值的波动.因此采用LES预测旋风分离器流场能够捕捉动态信息,揭示流场的动态特性.

摘要： 主槽边坡角的存在改变了复式明渠滩地与主槽间的动量交换,进而对复式明渠的水流结构产生影响.基于流体计算软件FLUENT,采用雷诺应力模型(RSM)对不同主槽边坡角(30°、45°、60°和90°)的梯形复式明渠水流进行模拟.结果表明:(1)滩槽交界处二次流的形态取决于主槽边坡角的大小,当主槽边坡角增大时,主槽涡的水平范围逐渐减小,但二次流的强度逐渐增大,其形态也更加清晰.(2)在同一相对水深条件下,交界处主流速等值线凸起的程度随着主槽边坡角度的增大而逐渐增大.

摘要： 本文结合雷诺应力模型(Reynolds Stress Model,RSM) 和混合模型(Mixture Model)对槽道湍流向下流动中的颗粒调制湍流问题进行了研究.该模型考虑了颗粒流的动能理论和颗粒对湍流的反馈作用.文中着重分析了颗粒对湍流的调制作用,以及颗粒参数变量(如颗粒密度和质量载荷)对湍流调制的影响.结果表明:(1)在颗粒抑制湍流的范围内,当颗粒密度小于载流体密度时,湍流强度的改变量与颗粒密度成反比;当颗粒密度大于载流体密度时,湍流强度的改变量与颗粒密度成正比;(2)在一定范围内,颗粒抑制湍流的能力随颗粒质量载荷增加而变强.

摘要： 针对雷诺应力模型(RSM)应用于旋转湍流模拟的缺陷,采用包含旋转修正的非线性压力应变项的二阶应力雷诺应力模型模拟研究了轴向旋转变径圆管内剪切螺旋流动,分析了不同旋转速度对螺旋流流场的时均统计量与脉动量的影响.结果表明,修正的雷诺应力模型明显改善了旋转效应占主导地位的内部准强制涡区的模拟效果,内外涡区的分布更合理;壁面的旋转效应使内涡区外扩,外涡区缩小,整个流场沿轴向的涡量分量增加,对雷诺应力等脉动量起到了抑制或促进的作用.

摘要： 为了揭示径向喷射规整旋流器(RJC)的高效分离机理,在非稳态下采用雷诺应力模型(RSM)对其内部气相流场进行了数值模拟.与stairmand型旋风分离器(SC)对比发现,RJC的流场更具有轴对称性,切向速度值更大,短路流量更小,更有利于细小颗粒的分离,但是RJC的压降较大.对比“圆柱”型内筒和“圆锥”型内筒两种情况下,内筒为“圆锥”时,流场更均匀.

摘要： 应用欧拉-欧拉双流体模型,雷诺应力模型模拟气相湍流,颗粒动理学方法模拟颗粒流动,对由切向射入二次风形成旋转气流的旋涡流化床内气相-颗粒流动特性进行三维数值模拟.模拟计算得到的瞬态流型揭示了旋转气流驱使下颗粒内循环,二次风喷射形成的旋转流动减弱颗粒扬析,延长颗粒在床内的停留时间,定性地揭示了旋涡流化床内气体-颗粒两相流动过程.

摘要： 为解决高超声速飞行器结构的热防护问题，以碳氢燃料为冷却剂在燃烧室固壁内嵌微小通道内流动进行热防护的主动冷却系统受到了越来越多的重视。鉴于纳米流体良好的强化换热特性和Ni 纳米颗粒对碳氢燃料的助燃作用，本文应用雷诺应力模型（RSM）分别针对碳氢燃料（JP-7）和添加有 5%体积份额Ni 纳米颗粒的纳米流体（JP-7/Ni）在主动冷却通道中的传热特性及阻力特性进行了模拟研究。研究表明，在相同条件下，JP-7/Ni 纳米流体具有更好的换热特性。

摘要： 本文建立了喷淋泡沫塔气液固三相流三维RSM 湍流模型，并对该模型进行实验验证。以喷淋塔关键操作参数和结构参数为因素，装置阻力和除尘效率为试验指标对喷淋塔进行正交试验，应用极差与方差分析了各参数对试验指标的影响。结果表明，此数学模型模拟可行，液气比与烟气流速对装置阻力影响显著，烟尘粒径、烟气流速、格栅宽度和进口截面积对除尘效率均有显著影响；与标准工况相比，优化工况的装置阻力降低1200Pa，除尘效率提高7%。

摘要： 本文建立了喷淋泡沫塔气液固三相流三维RSM 湍流模型，并对该模型进行实验验证。以喷淋塔关键操作参数和结构参数为因素，装置阻力和除尘效率为试验指标对喷淋塔进行正交试验，应用极差与方差分析了各参数对试验指标的影响。结果表明，此数学模型模拟可行，液气比与烟气流速对装置阻力影响显著，烟尘粒径、烟气流速、格栅宽度和进口截面积对除尘效率均有显著影响；与标准工况相比，优化工况的装置阻力降低1200Pa，除尘效率提高7%。

摘要： 本发明属于雷诺应力测量技术领域，具体涉及基于复合式纹影技术的可压缩雷诺应力测量方法。其技术方案为：基于复合式纹影技术的可压缩雷诺应力测量方法，包括以下步骤：获得缩束光线：将匀化脉冲激光和LED光合束后经过平行光路，照射四棱锥刀口上；分析流场密度值：定量获得光线穿过流场的波前信号；通过动态波前信号获取流场结构，分析流场密度值分布；分析流场速度值：对四棱锥同一刀口方位上相邻两个脉冲时的图像进行对比，得到流场在两个相邻脉冲间的位移S，再计算流场的运动速度。本发明提供了一种基于复合式纹影技术的可压缩雷诺应力测量方法。

摘要： 本发明属于雷诺应力测量系统技术领域，具体涉及一种基于复合式纹影技术的可压缩雷诺应力测量系统。其技术方案为：一种基于复合式纹影技术的可压缩雷诺应力测量系统，包括按照光线从发射到接收的顺序依次布置的光源子系统、第一主反射镜、第二主反射镜、成像子系统，光源子系统、第一主反射镜、第二主反射镜、成像子系统的连线呈Z字形，成像子系统包括四棱锥刀口。本发明提供了一种基于复合式纹影技术的可压缩雷诺应力测量系统。

摘要： 本发明提供了一种可压缩湍流雷诺应力的全场测量系统及方法。其中，方法为：纳米粒子发生器向风洞实验段内投放纳米示踪粒子；同步控制器根据计算机的第一控制信号发出第二控制信号；CCD相机收到第二控制信号后，对风洞实验段内的流场曝光，同时，双腔激光器在CCD相机曝光的时间内先后发射激光束；CCD相机得到时间相关的两幅纳米粒子图像；计算机根据时间相关的两幅纳米粒子图像同时得到流场的速度场以及密度场，进而获得可压缩湍流的雷诺应力。通过本发明，能够解决无法同时得到速度场和密度场的技术问题，进而达到同时测得可压缩湍流的速度场及密度场、并根据同时测得的速度场及密度场获得可压缩湍流的雷诺应力的目的。

摘要： 本发明属于雷诺应力测量系统技术领域，具体涉及一种基于复合式纹影技术的可压缩雷诺应力测量系统。其技术方案为：一种基于复合式纹影技术的可压缩雷诺应力测量系统，包括按照光线从发射到接收的顺序依次布置的光源子系统、第一主反射镜、第二主反射镜、成像子系统，光源子系统、第一主反射镜、第二主反射镜、成像子系统的连线呈Z字形，成像子系统包括四棱锥刀口。本发明提供了一种基于复合式纹影技术的可压缩雷诺应力测量系统。

摘要： 本发明属于雷诺应力测量技术领域，具体涉及基于复合式纹影技术的可压缩雷诺应力测量方法。其技术方案为：基于复合式纹影技术的可压缩雷诺应力测量方法，包括以下步骤：获得缩束光线：将匀化脉冲激光和LED光合束后经过平行光路，照射四棱锥刀口上；分析流场密度值：定量获得光线穿过流场的波前信号；通过动态波前信号获取流场结构，分析流场密度值分布；分析流场速度值：对四棱锥同一刀口方位上相邻两个脉冲时的图像进行对比，得到流场在两个相邻脉冲间的位移S，再计算流场的运动速度。本发明提供了一种基于复合式纹影技术的可压缩雷诺应力测量方法。

摘要： 本发明提供了一种可压缩湍流雷诺应力的全场测量系统及方法。其中，方法为：纳米粒子发生器向风洞实验段内投放纳米示踪粒子；同步控制器根据计算机的第一控制信号发出第二控制信号；CCD相机收到第二控制信号后，对风洞实验段内的流场曝光，同时，双腔激光器在CCD相机曝光的时间内先后发射激光束；CCD相机得到时间相关的两幅纳米粒子图像；计算机根据时间相关的两幅纳米粒子图像同时得到流场的速度场以及密度场，进而获得可压缩湍流的雷诺应力。通过本发明，能够解决无法同时得到速度场和密度场的技术问题，进而达到同时测得可压缩湍流的速度场及密度场、并根据同时测得的速度场及密度场获得可压缩湍流的雷诺应力的目的。

摘要： 本发明属于油气勘探地球物理的地震物理模型技术领域，公开了一种应力敏感致密砂岩储层物理模型材料和应力敏感致密砂岩储层物理模型及制备方法。该物理模型材料包括石英砂，高岭土，聚氨酯，固化剂为，稀释剂。该方法包括如下步骤：将所述聚氨酯和固化剂进行加热处理；对物理模型固化模具内表面进行固化预处理；将所述石英砂和所述高岭土均匀混合，加入聚氨酯和固化剂，以及稀释剂，均匀混合得到混合物；将所述混合物放入物理模型固化模具中，并对所述混合物进行压制处理和固化处理，得到所述应力敏感致密砂岩储层物理模型。本发明通过利用软质有机材料胶结石英砂和高岭土，实现致密砂岩储层地应力‑地震响应变化规律的物理模拟研究。

摘要： 基于雷诺平均湍流模型的叶轮机复杂流动模拟评价方法，属于航空发动机内部流动计算流体模拟软件领域。应用湍流模型求解时均N‑S方程来研究叶轮机械内部的复杂流动，为叶轮机的气动设计，叶轮机性能的提升发挥了重要作用，提出一种典型叶轮机流动的湍流模型模拟精度的评价方法，首先基于机器学习的算法梳理现有国内外试验数据库，并对现有湍流模型精度进行分析；利用现有CFD模拟软件对不同湍流模型在叶轮机典型流动中的精度进行预测和判断。

摘要： 本发明公开了一种采用雷诺数效应模拟的冷却塔气弹测压模型的制作方法，包括如下步骤：(1)利用等效梁格法制作冷却塔气弹模型；(2)在梁格气弹模型的表面粘贴弹性轻质薄膜，并在节点设置测压孔，获得冷却塔气弹测压模型；(3)利用动静态风荷载同步雷诺数效应模拟法在冷却塔气弹测压模型表面模拟雷诺数效应。本发明方法克服了传统冷却塔测压模型无法考虑气动自激力效应以及无法保障动力风效应模拟准确性的不足，结合等效梁格气弹模型制作法与动静态风荷载同步雷诺数效应模拟法，利用该模型通过风洞试验准确地再现真实的冷却塔表面动静态绕流特征。

摘要： 本申请涉及一种基于一般时间根方尺度的雷诺应力湍流模型的数值方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：基于现有的SSG/LRR‑ω雷诺应力模型的ω尺度方程，根据一般时间根方尺度和ω尺度的关系式，得到湍流关于尺度的尺度方程；将尺度方程和预知的湍流基于SSG/LRR‑ω模型的方程进行耦合，得到模型，获取RANS方程组，与模型耦合，得到耦合方程组，在进行飞行器流场数值模拟时，构建待模拟的飞行器湍流流场的网格数据，根据网格数据对耦合方程组进行数值求解，得到飞行器湍流流场的数值模拟结果。本发明在n为正整数时壁面边界条件严格为0，能够在采用高精度离散或复杂结构/非结构网格时实现数值稳定。