基于PL-DDES湍流模型的流動與傳熱數(shù)值模擬研究
發(fā)布時間：2020-12-05 18:08
隨著計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力不斷增強(qiáng),數(shù)值模擬方法成為了湍流研究的重要方法。湍流模型中的聯(lián)合RANS/LES方法因?yàn)榫C合了大渦模擬（LES）方法和雷諾時均NS（RANS）方法的優(yōu)點(diǎn)而受到重視。本文旨在發(fā)展一種改進(jìn)的聯(lián)合RANS/LES湍流模型,以改善現(xiàn)有聯(lián)合RANS/LES湍流模型存在的問題,即所改進(jìn)的模型兼具改善網(wǎng)格誘導(dǎo)分離（GIS）問題和改善對數(shù)區(qū)偏差（LLM）問題以及具備較強(qiáng)的求解Kelvin-Helmholtz（KH）不穩(wěn)定性的能力。以聯(lián)合RANS/LES方法中應(yīng)用最為廣泛的延遲分離渦模擬（delayed detached-eddy simulation,DDES）作為研究對象;結(jié)合推導(dǎo)得到的求解控制函數(shù)、修正的屏蔽函數(shù)和新的截?cái)嚅L度尺度得到限制生成項(xiàng)的延遲分離渦模擬（PL-DDES模型）,并利用PL-DDES模型預(yù)測典型湍流問題對其性能加以評價(jià);探討PL-DDES模型聯(lián)合定值湍流Pr數(shù)Prt=0.9在預(yù)測強(qiáng)制對流傳熱和混合對流傳熱方面的表現(xiàn)。具體研究內(nèi)容和結(jié)論如下:（1）為改善GIS問題,本文根據(jù)屏蔽函數(shù)的屏蔽機(jī)理對其中的參數(shù)Cd1進(jìn)行修正...
【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：136 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
湍流的流動結(jié)構(gòu)形態(tài)
華南理工大學(xué)博士學(xué)位論文3/2/kdes desY k l度尺度 ldes= min(lrans, Cs-deshmax)，lrans= k1/2/(β*ω)，Cs-des式如式（1-13）。在靠近固壁區(qū)域 lrans< Cs-deshmax，采用 lrans> Cs-deshmax，模型轉(zhuǎn)化為 LES 模式。該模型采用限化湍動能，以致減小湍流粘性系數(shù)，求解大尺度渦。D動，例如高攻角機(jī)翼繞流、圓柱繞流、三角柱繞流、
第一章 緒論擬（wall-modeled LES, WMLES）的要求精度，此時 DES 模型與 要合適的入口條件；第二類網(wǎng)格的網(wǎng)格尺寸介于 0.1δ 和 δ 之間，分之一區(qū)域是 RANS 區(qū)域，大約三分之二區(qū)域是 LES 區(qū)域，但是以求解出大尺度渦來平衡衰減的湍流粘性，這種現(xiàn)象被稱為模化d-stressdepletion,MSD），MSD 繼而引起網(wǎng)格誘導(dǎo)分離（gridinduced。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]RANS,DES和LES對螺旋槳流噪聲預(yù)報(bào)的適用性分析[J]. 魯利,熊鷹,王睿. 中國艦船研究. 2017(06)
[2]城市冠層植被大氣環(huán)境特性大渦模擬[J]. 嚴(yán)超,崔桂香,張兆順. 科技導(dǎo)報(bào). 2017(03)
[3]雷諾數(shù)為3900時三維圓柱繞流的大渦模擬[J]. 端木玉,萬德成. 海洋工程. 2016(06)
[4]瞬態(tài)熱沖擊縫槽氣膜冷卻傳熱實(shí)驗(yàn)及仿真研究[J]. 任加萬,譚永華,吳寶元. 推進(jìn)技術(shù). 2016(09)
[5]基于PANS模型的軸流泵葉頂空化特性[J]. 石磊,張德勝,陳健,耿琳琳,劉俊龍,施衛(wèi)東. 排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(07)
[6]高雷諾數(shù)湍流橫側(cè)射流的大渦模擬[J]. 趙馬杰,曹長敏,張宏達(dá),葉桃紅. 推進(jìn)技術(shù). 2016(05)
[7]用SST-DES和SST-URANS方法數(shù)值模擬亞臨界雷諾數(shù)下三維圓柱繞流問題[J]. 趙偉文,萬德成. 水動力學(xué)研究與進(jìn)展A輯. 2016(01)
[8]Re=3900圓柱繞流的三維大渦模擬[J]. 戰(zhàn)慶亮,周志勇,葛耀君. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(12)
[9]大渦模擬研究液態(tài)金屬在環(huán)形管道內(nèi)的湍流換熱[J]. 呂逸君,彭勇升,葛志浩,趙平輝. 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(11)
[10]無限長圓柱繞流的三維數(shù)值模擬[J]. 喬永亮,桂洪斌. 船舶工程. 2015(09)
博士論文
[1]超音速湍流燃燒的直接數(shù)值模擬研究[D]. 盧樹強(qiáng).浙江大學(xué) 2011
碩士論文
[1]計(jì)算風(fēng)工程入口湍流條件改進(jìn)與分離渦模擬[D]. 曾鍇.同濟(jì)大學(xué) 2007
本文編號：2899869
【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：136 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
湍流的流動結(jié)構(gòu)形態(tài)
華南理工大學(xué)博士學(xué)位論文3/2/kdes desY k l度尺度 ldes= min(lrans, Cs-deshmax)，lrans= k1/2/(β*ω)，Cs-des式如式（1-13）。在靠近固壁區(qū)域 lrans< Cs-deshmax，采用 lrans> Cs-deshmax，模型轉(zhuǎn)化為 LES 模式。該模型采用限化湍動能，以致減小湍流粘性系數(shù)，求解大尺度渦。D動，例如高攻角機(jī)翼繞流、圓柱繞流、三角柱繞流、
第一章 緒論擬（wall-modeled LES, WMLES）的要求精度，此時 DES 模型與 要合適的入口條件；第二類網(wǎng)格的網(wǎng)格尺寸介于 0.1δ 和 δ 之間，分之一區(qū)域是 RANS 區(qū)域，大約三分之二區(qū)域是 LES 區(qū)域，但是以求解出大尺度渦來平衡衰減的湍流粘性，這種現(xiàn)象被稱為模化d-stressdepletion,MSD），MSD 繼而引起網(wǎng)格誘導(dǎo)分離（gridinduced。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]RANS,DES和LES對螺旋槳流噪聲預(yù)報(bào)的適用性分析[J]. 魯利,熊鷹,王睿. 中國艦船研究. 2017(06)
[2]城市冠層植被大氣環(huán)境特性大渦模擬[J]. 嚴(yán)超,崔桂香,張兆順. 科技導(dǎo)報(bào). 2017(03)
[3]雷諾數(shù)為3900時三維圓柱繞流的大渦模擬[J]. 端木玉,萬德成. 海洋工程. 2016(06)
[4]瞬態(tài)熱沖擊縫槽氣膜冷卻傳熱實(shí)驗(yàn)及仿真研究[J]. 任加萬,譚永華,吳寶元. 推進(jìn)技術(shù). 2016(09)
[5]基于PANS模型的軸流泵葉頂空化特性[J]. 石磊,張德勝,陳健,耿琳琳,劉俊龍,施衛(wèi)東. 排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(07)
[6]高雷諾數(shù)湍流橫側(cè)射流的大渦模擬[J]. 趙馬杰,曹長敏,張宏達(dá),葉桃紅. 推進(jìn)技術(shù). 2016(05)
[7]用SST-DES和SST-URANS方法數(shù)值模擬亞臨界雷諾數(shù)下三維圓柱繞流問題[J]. 趙偉文,萬德成. 水動力學(xué)研究與進(jìn)展A輯. 2016(01)
[8]Re=3900圓柱繞流的三維大渦模擬[J]. 戰(zhàn)慶亮,周志勇,葛耀君. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(12)
[9]大渦模擬研究液態(tài)金屬在環(huán)形管道內(nèi)的湍流換熱[J]. 呂逸君,彭勇升,葛志浩,趙平輝. 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(11)
[10]無限長圓柱繞流的三維數(shù)值模擬[J]. 喬永亮,桂洪斌. 船舶工程. 2015(09)
博士論文
[1]超音速湍流燃燒的直接數(shù)值模擬研究[D]. 盧樹強(qiáng).浙江大學(xué) 2011
碩士論文
[1]計(jì)算風(fēng)工程入口湍流條件改進(jìn)與分離渦模擬[D]. 曾鍇.同濟(jì)大學(xué) 2007
本文編號：2899869
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