- 1、本文档共61页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
第九章工程湍流及其应用
标准 模型的控制方程组 控制方程一般包括连续性方程、动量方程、能量方程、k方程、 方程与湍动粘度 通用形式: 标准 模型方程的解法及适用性 适用性: 1.模型中有关的系数,主要是根据一些特殊条件下的实验结果确定的。 2.充分发展的湍流模型,Re数较高的情况。 3.应用广泛,但用于强旋流、弯曲壁面流动或弯曲流线流动时会产生失真。 RNG 模型和Realizable 模型 一 RNG 模型 通过在大尺度运动和修正后的粘度项体现小尺度的影响,而使小尺度运动有系统地从控制方程中去除。 与标准 模型比较 通过修正湍动粘度,考虑了平均流动中的旋转及旋流流动情况。 在 方程中增加一项,反映了主流的时均应变率。 可以更好的处理高应变率及流线弯曲程度较大的流动。 注意:仍是针对充分发展的湍流有效。 二 Realizable 模型 其中: 特点: 湍动粘度计算公式发生了变化,引入与旋转和曲率有关的内容。 方程的产生项不再包含k方程的产生项 ,更好表示了光谱的能量转换。 有效运用与不同类型流动模拟,包括旋转均匀剪切流、包含射流和混合流的自由流动、管道内流动、边界层流动,以及带有分离的流动。 大涡模拟简介(LES) 基本思想: 用瞬时的Navier-Stockes方程直接模拟湍流中的大尺度涡,不直接模拟小尺度涡,而小涡对大涡的影响通过近似的模型来考虑。 大涡模拟(LES) 湍流中包含了不同时间与长度尺度的涡旋。最大长度尺度通常为平均流动的特征长度尺度。最小尺度为Komogrov尺度。 LES的基本假设:1,动量、能量、质量及其它标量主要由大涡输运;2,流动的几何和边界条件决定了大涡的特性,而流动特性主要在大涡中体现;3,小尺度涡旋受几何和边界条件影响较小,并且各向同性;大涡模拟过程中,直接求解大涡,小尺度涡旋模拟,从而使得网格要求比DNS低。 大涡的运动方程 LES的控制方程是对Navier-Stokes方程在波数空间或者物理空间进行过滤得到的。过滤的过程是去掉比过滤宽度或者给定物理宽度小的涡旋,从而得到大涡旋的控制方程。 亚格子尺度模型 由于LES中亚网格应力项是未知的,并且需要模拟以封闭方程。目前,采用比较多的亚网格模型为涡旋粘性模型,形式为: 直接数值模拟 直接数值模拟不需要对湍流建立模型,对于流动的控制方程直接采用数值计算求解。由于湍流是多尺度的不规则流动,要获得所有尺度的流动信息,对于空间和时间分辨率需求很高,因而计算量大、耗时多、对于计算机内存依赖性强。目前,直接数值模拟只能计算雷诺数较低的简单湍流运动,例如槽道或圆管湍流,现如今它还难以预测复杂湍流运动。 Rl=500,为了分辩出最小的结构,要求网格在每维上约1000个点,三维是109网格,非稳态,考虑时间步104,运算量1015量级。 最大最小的湍流长度比,Rl为湍流雷诺数 复杂的模式,计算精度要高些,花的时间和对计算机要求也高些,简单模型,精度低些,计算量相对小些。应该在现有的计算条件限制下,权衡利弊,合理选择计算模型。 在近壁区使用 模型的问题及对策 一 近壁区流动的特点 壁面区,流体流动受壁面流动条件的影响比较明显,壁面区可分为三个子层: 粘性底层 湍流切应力可以忽略 过渡层 粘性力与湍流切应力作用相当 对数率层 湍流切应力主导,流动充分发展 引入: 边界层结构 二 在近壁区使用 模型的问题 1.壁面函数法 2.低雷诺数 模型 三 壁面函数法 基本思想:对于湍流核心区的流动使用 模型求解,在壁面区不进行求解,直接使用半经验公式将壁面上的物理量与核心区内的求解变量联系起来。不需要加密网格,只要把第一个内节点布置在对数率成立的区域内。 动量方程中变量u的计算式 能量方程中温度T的计算式 湍动能方程与耗散率方程中k和 的计算式 四 低Re数 模型 4.7 Reynolds应力方程模型(RSM) 雷诺应力模型是求解雷诺应力张量的各个分量的输运方程。 对流项 湍流扩撒项 分子扩散 应力产生项 浮力产生项 压力应变项 耗散项 系统旋转产生项 4.8 代数应力方程模型(ASM) 特点: 1.将各向异性的影响合并到Reynolds应力中进行计算,计算量大。 2.应用不如 模型广泛,但在一些场合,有Reynolds正应力的各向异性造成的,比如:方形管道和三角形管道内的扭曲和二次流的模拟,非常有效。 算例一:有换热的腔道流动问题 adiabatic wall cold air V = 50 fpm T = 0°F constant temperature wall T = 10
您可能关注的文档
- 作业测定和方法研究(时间研究).pptx
- 中考应用题归类整理(含详细答案).doc
- 技术资料发放流程图.doc
- 政府采购代理工作流程图.doc
- 分数应用题基础.doc
- 医院工作流程图-较全.doc
- 第二节 表上作业法求解运输问题 - Copy.ppt
- 标准工时及工时测定.ppt
- 7 标准作业方法.ppt
- 计量站工艺流程图.doc
- 2024高考物理一轮复习规范演练7共点力的平衡含解析新人教版.doc
- 高中语文第5课苏轼词两首学案3新人教版必修4.doc
- 2024_2025学年高中英语课时分层作业9Unit3LifeinthefutureSectionⅢⅣ含解析新人教版必修5.doc
- 2024_2025学年新教材高中英语模块素养检测含解析译林版必修第一册.doc
- 2024_2025学年新教材高中英语单元综合检测5含解析外研版选择性必修第一册.doc
- 2024高考政治一轮复习第1单元生活与消费第三课多彩的消费练习含解析新人教版必修1.doc
- 2024_2025学年新教材高中英语WELCOMEUNITSectionⅡReadingandThi.doc
- 2024_2025学年高中历史专题九当今世界政治格局的多极化趋势测评含解析人民版必修1.docx
- 2024高考生物一轮复习第9单元生物与环境第29讲生态系统的结构和功能教案.docx
- 2024_2025学年新教材高中英语UNIT5LANGUAGESAROUNDTHEWORLDSect.doc
最近下载
- 多发性硬化症免疫病理学.pptx VIP
- 教科版小学科学四年级上册 一天的食物 教案 教学设计.doc
- 人教统编版语文四年级上册 第三单元 双减分层作业设计 案例样例.docx
- 《中国文学理论批评史》第一章 先秦两汉文学理论批评60.pptx VIP
- 国家开放大学电大《计算机应用基础(本) 》 终结性考试试题答案(完整版).pptx
- 【西门子】SIMATIC HMI IPC477C _ HMI IPC477C PRO.pdf
- 2024年江苏省泰州市中考数学试题卷(含答案).docx
- 初中语文新部编版七年级上册第一单元核心素养教案(2024秋).doc
- 18.富饶的西沙群岛 ( 课件)(共17张PPT).ppt.pptx VIP
- 胃肠造影规范操作归纳.ppt
文档评论(0)