收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

高大空间多射流湍流场的大涡数值模拟研究

王汉青  
【摘要】: 室内气流流动状况,特别是高大空间的气流组织,是采暖、通风及空调工程中的一个重要问题。由于湍流流动复杂性,这一问题还无法从理论上求解,而基于模型试验所获得的简化公式其精度和适用范围都不很令人满意。计算流体力学(CFD)的发展为研究高大空间气流流动规律提供了有力手段。目前室内气流仿真主要采用湍流模式理论(RANS),但该方法求解的是时均场,体现不了湍流场瞬息万变的特点。特别是对于非等温流动,用RANS法预测高大空间气流组织误差较大。 大涡模拟(LES)作为一种新兴的湍流运动数值仿真工具,不但计算量小于直接模拟且很多情况下达到了很高的精度要求,同时还保持了流动的随机性特点,比RANS预测结果更加符合实际情况,所以正显现出巨大的优越性和强大的生命力。由于LES在室内气流仿真应用方面还处于起步阶段,因而许多基础性问题有待于进一步系统加以研究。 本文主要工作既创新点体现在以下几个方面: (1)系统分析了等温、非等温和考虑剪切力与浮升力综合作用的高大空间大涡模拟数学模型,并研究了高大空间大涡模拟在室内气流仿真应用中的一些基本问题,如边界条件、空间离散格式和时间推进格式、时间步长选择等问题,为大涡模拟在室内气流计算中的广泛应用打下了基础; (2)首次用大涡模拟方法研究了高雷诺数下高大空间多射流在等温、非等温情况下的瞬时流场和时均流场分布,并探讨了多射流流场的动态特性和流动规律; (3)基于大涡模拟的动态仿真结果和Fanger的热舒适指标,首次系统地提出了动态热舒适评价指标体系的概念:即基于时间平均参数的热舒适指标PD、PPD、PMV;基于瞬时参数的瞬时热指标IPD、IPPD、IPMV;基于时间平均热舒适指标TAPD、TAPPD、TAPMV;以及沿行动迹线的时间平均热舒适指标TTAPD、TTAPPD、TTAPMV,并分析了四类热舒适指标的差异性和计算方法,还以PD值为例对四类指标分别进行了计算; (4)基于数十种工况下空调房间大涡模拟的结果,研究了空调建筑上送上回和侧送侧回两种情况下热分层现象,并探讨了热分层的基本规律,首次提出了避免热分层现象的判断公式; (5)在暖通空调领域,首次使用IFA300热线风速仪、激光粒子速度场仪(PIV)等先进设备,完成了与大涡模拟相对应的模型试验,并把实测结果与仿真结果进 行了对比,说明LES在室内气流仿真方面是一种很有前景的方法。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 欧阳楚萍;关于射流断裂的研究[J];兵工学报;1985年02期
2 潘华辰,张世英;垂直射流和横流干涉的三元粘性流场的数值计算[J];航空学报;1986年01期
3 张月宏;付建平;李小军;侯秀成;陈智刚;;杆式射流大炸高侵彻的初步试验研究[J];中北大学学报(自然科学版);2013年06期
4 周勃,吕洁,王毅,王春雷;具有环形射流的吸气流动的性能分析[J];沈阳工业大学学报;2004年05期
5 周向阳;射流理论在空调中的应用[J];江西能源;2005年02期
6 朱英;黄勇;王方;王雄辉;;横向气流中的液体圆形射流破碎实验[J];航空动力学报;2010年10期
7 朱定波;李景云;李德君;;爆炸装甲对破甲射流干扰机理的研究[J];兵工学报;1991年01期
8 ;杆式弹和射流的侵彻效应[J];弹箭技术;1994年01期
9 陈军;聚能装药射流如何形成空穴[J];弹箭技术;1995年04期
10 李友望;吴国东;;变壁厚球缺圆锥组合罩形成射流的数值模拟[J];机械管理开发;2010年06期
11 兰宇丹;何立明;杜宏亮;王峰;陈鑫;;直流电弧等离子体点火器射流特性研究[J];原子能科学技术;2012年02期
12 高军,李晓冬,高甫生;大空间分层空调射流气流重合与卷吸特性研究[J];哈尔滨工业大学学报;2004年06期
13 梁坤峰;彭正标;袁竹林;凡凤仙;;液-液雾化的射流特性与粒径分布[J];热能动力工程;2007年03期
14 谷云庆;赵刚;赵华琳;郑金兴;王飞;肖磊;刘文博;;仿鲨鱼鳃部射流减阻特性的仿真研究[J];兵工学报;2012年10期
15 吴婉蒨;;喷水织机的引纬——射流的集束性及丝的张力[J];江苏丝绸;1978年03期
16 赵飞;张延玲;朱荣;朱伶枫;田冬东;;环境温度对超音速氧气射流特性影响的数值模拟[J];北京科技大学学报;2014年05期
17 谭晓茗,张靖周;自耦合射流流动特性和相关参数影响规律的数值研究[J];航空动力学报;2005年05期
18 谭晓茗;张靖周;;压电驱动自耦合射流速度分布的实验研究[J];南京航空航天大学学报;2006年02期
19 彭正标;梁坤峰;袁竹林;;液-液射流雾化的数值模拟与实验研究[J];热能动力工程;2007年02期
20 邢利英;曹邦卿;;射流增压通风系统流场特性分析[J];制冷与空调(四川);2008年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 肖朋;;空气幕效率与射流速度匹配的数值研究[A];2008铁路暖通空调学术年会论文集[C];2008年
2 王蓉;何碧;韩勇;卢校军;;电探针法测量射流速度[A];四川省电子学会传感技术第九届学术年会论文集[C];2005年
3 姚朝晖;郝鹏飞;何枫;;摆动射流机理研究[A];第七届全国实验流体力学学术会议论文集[C];2007年
4 张镜清;雷波;李琼;;球形喷口送风射流的数值模型探讨[A];2005西南地区暖通空调热能动力年会论文集[C];2005年
5 林豹;李振江;冯国会;王宏伟;魏炜;李慧星;王力军;郭海峰;户国春;;圆形射流作用下吸气流动临界射流速度的实验研究[A];全国暖通空调制冷2000年学术年会论文集[C];2000年
6 翟振辰;周进;韩旭;;超声速流场中横向燃料射流混合过程的实验研究[A];第十四届全国激波与激波管学术会议论文集(上册)[C];2010年
7 陈贤林;董振;;带孔聚能罩的射流及其侵彻[A];中国工程物理研究院科技年报(1998)[C];1998年
8 胡明海;周哲玮;;射流表面形状的周向变化对界面不稳定性的影响[A];自然、工业与流动——第六届全国流体力学学术会议论文集[C];2001年
9 罗洁;沈荣春;束忠明;黄发瑞;;挡板强化错流射流混合的试验研究[A];上海市化学化工学会2006年度学术年会论文摘要集[C];2006年
10 范中波;;水下切割射流环的解析分析[A];第十三届全国水动力学研讨会文集[C];1999年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 李芳;同轴带电射流的稳定性研究[D];中国科学技术大学;2007年
2 王汉青;高大空间多射流湍流场的大涡数值模拟研究[D];湖南大学;2003年
3 王叶龙;长粒子沉降特性及其在圆射流中运动的研究[D];浙江大学;2004年
4 高柱;椭圆射流掺混特性研究及应用[D];河海大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 闫善恒;含能射流在液体中扩展特性的实验与理论研究[D];南京理工大学;2007年
2 吕萌萌;射流诱导风机喷口性能试验研究[D];天津大学;2009年
3 汝晶;仿生射流减阻射流孔布局研究[D];哈尔滨工程大学;2013年
4 宋高举;12种典型送风口射流流型可视化及紊流系数试验研究[D];西安建筑科技大学;2005年
5 纪国剑;聚能装药形成射流的仿真计算与理论研究[D];南京理工大学;2004年
6 由洋;油罐冲洗过程中射流现象数值模拟研究[D];西安石油大学;2013年
7 李迎军;平板壁面射流中壁面激振机理及其对流换热的实验研究[D];大连理工大学;2013年
8 王虎;不同入射角横向紊动射流流动特性的研究[D];东北电力大学;2006年
9 孙斌辉;等温工况下主动式冷梁风侧诱导规律研究[D];天津大学;2012年
10 常艳超;柱状射流破碎机理及雾化特性研究[D];华北电力大学;2013年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978