应用大涡模拟对水平管道进行流场分析.pdfVIP

主题十：其它相关论文 应用大涡模拟对水平管道进行流场分析 熙, 卫宏远 天津大学化工学院，天津300072，中国） 摘 要：湍流是一种三维非稳态的随机波动现象，准确地描述湍流波动这一高度非线性的特性十分困难。 本文首先简要叙述湍流这一物理现象的特点，从而引出基于不同角度建模的湍流模型，其中大涡模拟方法 因其描述湍流波动的准确性较高，计算量相对直接数值模拟方法较少等优点目前成为研究热点。本文不仅 在理论模型 对 LES 进行分析，还运用并行计算机、FLUENT6.2 软件作为计算平台，针对水平管道中两股 不同入射速率的流股相互作用下的流场进行LES 数值分析，并与标准k e 模型进行比较。 关键词：大涡模拟; 并行计算; 随机波动; 水平管道 The Application of Large Eddy Simulation on Flow Field Analysis for Horizontal Pipe YU Xi, WEI Hong-yuan （School of Chemical Engineering and technology, Tianjin University, Tianjin 300072,China ） Abstract: Turbulence is a 3D transient phenomenon with stochastic fluctuations which cover a wide range of time and length scales. Difficulty in turbulence modeling is trying to accurately describe stochastic fluctuation which is highly nonlinear, so turbulence models range from approximate to highly rigorous depended on different physical assumption. The application of LES for industrial process is increasing recently because that the prediction of turbulence stochastic fluctuation is good by LES and computational requirement is less than DNS. LES theory model is briefly reviewed first in this paper, and then a calculation case of LES for horizontal pipe was carried on by using parallel computer and CFD code FLUENT6.2, the results of LES was compared with standard k e model. Keywords：LES; Parallel computation; Stochastic fluctuation; Horizontal pipe 湍流是一种三维非稳态现象，湍流波动覆盖的空间和时间尺度都相当广泛。在空间尺度 ，由于湍流本身的这种特性，尺度范围由可以明显观测到的宏观尺度到难以量化的微观尺 度，其中每一个尺度都能影响流场的特性，因此准确描述各个尺度都很重要。能量由宏观尺 度的大漩涡向小尺度漩涡传递，最终由小尺度漩涡在分子黏度的作用下耗散。湍流建模的关 键是怎样准确的描述各个尺度对于湍流特性的影响，湍流模型分为几类：直接数值模拟 DNS）、大涡模拟 LES）、雷诺平均的奈维斯托克方程 RANS）。DNS方法可以使用非常精细 562 主题十：其它相关论文 的网格且很 的时间步长将奈维斯托克方程直接求解，模拟结果准确，能够清晰描述湍流中 最小尺度的漩涡，计算量相当大，因此适合于简单流动现