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叶轮机械二维平面叶栅湍流流场数值分析

冯玉红  
【摘要】: 本文给出了二维任意曲线坐标系下,以压力为主要求解变量对不可压缩Navier-Stokes方程进行数值求解的方法。主要应用SIMPLE方法。 采用非交错网格布局,将所有变量存储于同一主节点上。在非正交曲线坐标系下进行求解。文中选用笛卡尔速度分量作为动量方程的求解变量,可以最终简化离散方程的形式,并保证方程的守恒性。 为了消除采用非交错网格布局时出现的压力场的非物理性振荡现象,本文采用Rhie和Chow提出的“动量插值”的方法。本文还对对流-扩散项几种常用的差分格式进行了比较。 文中应用标准k—ε湍流模型来进行湍流的模拟。 讨论了几种网格生成的方法,对微分方程法的控制方程进行了详细的推导,并运用代数方法生成叶栅流场的网格。 采用本文的SIMPLE方法,对叶栅流场进行了数值计算,计算结果与一些实验数据及文献中的结果基本上相符。


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