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复杂边界通道内的三维紊流数值模拟

郭鹏程  
【摘要】:本文采用以压力为求解变量的原始变量法,对雷诺平均后的N-S方程,用有 限差分法离散,并用压力速度校正法求解。 通过对流场预测方法及紊流模型的分析评价,指出用数值模拟的方法研究湍 流问题已成为解决工程问题的重要手段与有效途径,并选定标准k-ε紊流模型作 为本文的计算模型,对于固壁附近粘性底层中的流动,采用壁面函数法。 本文作为开发叶轮机械流场计算程序的准备工作,算例结构具有强烈的弯曲 和扭转的特点,故采用解Possion方程的方法生成计算网格,以保证生成的网格具 有良好的贴体性、正交性和光滑性。 本文分别计算了Taylor弯管、后台阶突扩通道和旋转方直通道的流动,并和 测试结果或文献成果进行了比较,进而计算了形状具有弯曲、强扭、渐扩和旋转 特点的复杂通道,结果具有合理性,说明了本程序的通用性和可行性。


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