黄典贵
工程热物理学报
为了表达上的方便及求解格式的统一,通常采用统一的方程形式来表达连续方程,动量方程、能量方程、湍动能方程和耗散方程等.除了连续方程外,其他方程都可以写成对流扩散方程的形式,由于没有扩散项,连续方程比较特别,也相对不便处理.在微可压液体区,通过合理的数学推导,不作任何近似、假定与简化,本文得到一套全新的连续方程形式.该新方程以压力为未知变量,是对流扩散型的,使得所有的流体动力学方程组都具有完全统一的方程形式.
关键词:
微可压缩流动
,
对流扩散方程
,
流体力学
姬俊峰
,
邓召义
,
蒋磊
,
黄典贵
工程热物理学报
本文详细介绍了5 kW遮蔽-增速垂直轴风力机的结构特点及主要参数。利用正交优化设计方法,采用计算流体力学软件,针对5 kW风力机,在叶片个数和遮蔽板安装位置半径一定的情况下,对翼型弦长、叶片转动扫掠面的半径、风轮旋转速度、遮蔽-增速板个数、遮蔽-增速板与叶片间的气动间隙以及遮蔽-增速板的安装角六个参数进行优化计算,找出一组最佳设计参数,进而设计出5 kW遮蔽-增速升力型垂直轴风力机,并对设计出的有遮蔽板与无遮蔽板两类型风力机的变工况特性进行比较分析。
关键词:
升力型垂直轴风力机
,
遮蔽-增速
,
正交优化设计
,
数值模拟
,
变工况
庄月晴
,
黄典贵
工程热物理学报
本文通过数值计算,研究了一种前缘为可转动圆柱的二维S809翼型的气动性能.研究表明,通过驱动前缘圆柱旋转,可有效抑制翼型吸力面的流动分离,使得翼型在较大攻角下具有良好的气动性能,提高了翼型的最大升力系数与升阻比.该流动控制方法具有简单有效、花费代价小等优点.
关键词:
转动圆柱
,
流动控制
,
翼型
黄典贵
工程热物理学报
本文介绍了一种新的流体力学预处理方法,它基于压力、速度与焓为原始变量,以时间推进方法为基础,能够有效地将可压与不可压流场的计算方法统一起来.它可以同时进行可压、不可压、高马赫数与低马赫数流场的计算.这种方法不但可以处理气体区或液体区的流场计算,还可以有效处理含有相变区域内的流场计算,为发生空化的流场仿真打下基础.
关键词:
流体力学
,
可压
,
不可压
,
预处理
庄月晴
,
黄典贵
工程热物理学报
本文通过数值模拟,研究了S809翼型表面沿切向顺时针方向速度运动时的气动性能.从计算结果看出,翼型表面运动能有效抑制或延缓大攻角流动分离,改善翼型的气动性能.在此基础上,为了仅考虑表面的运动效应,消除翼型几何外形对升阻力系数的影响,本文还研究了皮带轮翼型(由大小两个圆柱驱动的皮带轮)的气动特性.计算结果进一步表明,表面运动能有效地抑制翼型吸力面发生大规模流动分离,并可极大地增加翼型升力系数.
关键词:
表面运动
,
翼型
,
皮带轮
初雷哲
,
杜建一
,
黄典贵
,
赵晓路
,
徐建中
工程热物理学报
本文采用数值模拟的方法研究了不同的叶片前缘几何形状对离心压气机性能的影响,研究表明:圆形前缘与钝头前缘相比能提高压气机的流通能力,并使压比和效率有明显的提高,但同时也会使得工作范围变窄,而椭圆形前缘会使得性能得到进一步的提高.流场分析显示,圆形前缘和椭圆形前缘可以减小叶片前缘造成的分离损失,并减小出口尾迹的损失,从而使得效率提高.采用圆形前缘和椭圆形前缘可以使得从分流叶片前缘位置往后的主叶片的载荷分布比较平均,使得主叶片和分流叶片的载荷分布比较合理,同时椭圆形前缘还可以使得分流叶片的做功能力增加.
关键词:
离心式压气机
,
数值模拟
,
前缘形状
黄典贵
工程热物理学报
流体力学的动量方程、能量方程、湍动能方程和耗散方程都具有对流扩散方程的形式,但连续方程却不是对流扩散型的.对于可压缩问题,本文通过合理的数学推导,不作任何近似、假定与简化,得到一个全新的连续方程形式.该连续方程以压力为未知变量,并具有对流扩散型形式,使得所有的流体动力学方程组都具有完全统一的方程形式,给出了这种三维对流扩散方程组的有限精确差分计算格式.对流体力学的进一步发展具有一定意义.
关键词:
可压缩流动
,
对流扩散方程
,
流体力学
黄典贵
工程热物理学报
经多年努力，开发完成了一个通用统一的计算流体力学软件。该软件采用有限体积方法，基于焓、速度与压力为原始变量，构建了相应的流体力学预处理方法，用以焓与压力为自变量的任意工质状态方程或热力性质表格来封闭流体力学方程组；用Roe格式离散对流项，通过VanLeer提出的状态插值法实现格式的高精度；软件采用多块网格、多重网格、拼接网格、重叠网格、嵌套网格、变形网格以及并行计算等技术，可以进行任意工质、各种复杂内流与外流的定常、非定常及流固耦合流场的模拟。
关键词:
计算流体力学
,
软件
,
复杂流场
祁志国
,
杜建一
,
黄典贵
,
徐建中
,
张震宇
工程热物理学报
气体混合流动在MEMS的应用中常常遇到.本文采用直接模拟Monte Carlo方法研究了氮气和氧气在微尺度中的流动混合问题.数值模拟中设定两种气体分别以不同的速度,相同的数密度进入微槽道.当经过分割平板之后,两种气体发生混合.在对结果的分析中发现,进入速度对两种气体完全混合后的混合距离,以及完全混合后的单组份气体占混合气体的比例都会产生重要的影响.
关键词:
气体混合
,
微尺度流动
,
MEMS
,
DSMC
汪仲夏
,
徐宇
,
黄典贵
,
赵晓路
,
徐建中
工程热物理学报
本文采用了CFD方法,对中国空气动力研究与发展中心的STORK 5.0 WPX全尺寸风电机叶轮气动件能进行了数值模拟,对转轮的几个截面压力系数进行了预测,并与风洞实验结果进行了对比,两者基本上吻合,并通过对流场进行分析,验证了计算方法的可行性和准确性.
关键词:
风轮叶片
,
CFD
,
k-w模型
,
风洞实验
