杨帆
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林博颖
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隋春杰
,
孔文俊
工程热物理学报
本文采用合成涡方法生成湍流进口条件,对非受限强旋流甲烷/空气贫燃预混火焰进行了大涡模拟研究.模拟结果和实验以及DNS数据符合良好.基于此模拟方法,本文对甲烷火焰掺混氢气和水蒸气,进行了比较研究.研究发现,掺混氢气提高了火焰抗拉伸灭火能力,火焰在外剪切层强湍流作用下形成较厚火焰刷.掺混水蒸气,火焰降温明显,流场轴向速度加速较小,形成较大的当地旋流数.因而,相比于掺混氢气,其回流区更强、更宽.相比于掺混水蒸气,流场轴向速度加速较大的掺氢火焰,其轴向脉动在更强的Kelvin-Helmholtz不稳定性作用下,下游剪切层双峰结构得到了保持并增强.
关键词:
强旋流
,
LES
,
贫燃预混
张培
,
韩超
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朱旻明
,
陈义良
工程热物理学报
本文采用LES结合FPV湍流燃烧模型数值模拟了钝体驻定火焰的冷态场和燃烧场,与实验数据进行比较,研究了火焰结构和流场特性,并分析了燃烧对流场的影响.结果表明,速度、温度和主要组分浓度的一阶和二阶统计值,均与实验值符合得较好.燃烧发生在当量混合物分数等值线处,先是沿回流区外边缘分布,然后逐渐向中心靠拢,最后在下游处类似于射流火焰.回流区前部当量混合面处的低标量耗散率和高温分布在钝体驻定火焰中起到了关键的作用.燃烧使气体发生膨胀,回流区变长,轴向平均速度和湍动能沿流向衰减速度降低,湍动能在内剪切层处的峰值降低.
关键词:
大涡模拟
,
双参数火焰面
,
钝体驻定
,
火焰结构
,
流场特性
苏冠宇
,
柴翔
,
顾汉洋
,
程旭
工程热物理学报
加速器驱动次临界系统（ADS）无窗靶件设计的重点之一，是研究冷却剂自由界面形成和控制机理。本文使用水作为模拟工质，对无窗靶件模型的自由界面非稳态特征进行了实验研究并进行了数值模拟。采用激光诱导荧光方法对自由界面流场进行了可视化研究，得到了高雷诺数下的自由界面和可视化流场信息。可在高雷诺工况流场中可观察到大尺度非稳态涡结构，随着自由界面的波动，涡结构表现出几种典型的瞬态特征。采用大涡模型（LES）湍流模型结合自由界面追踪方法（VOF）对无窗靶件实验工况进行了数值模拟，计算能较好地模拟实验中所得的流场现象和界面特征。
关键词:
无窗靶件
,
自由界面
,
流场可视化
,
大涡数值模拟
段广涛
,
陈斌
工程热物理学报
移动粒子半隐式方法（MPS）是一种粒子方法,多用于模拟带有自由表面的不可压缩流动。工程实际中的自由表面流动往往是复杂的湍流流动,本文借鉴网格类方法的亚格子应力模型发展了基于Smagorinsky模型的亚粒子应力模型,并将其耦合到MPS方法中,实现了基于大涡模拟的MPS方法并用于研究自由表面湍流问题。为了提高计算的准确性和稳定性,SPS模型中出现的一阶导数项采用最小二乘法拟合得到,SPS项采用显式算法进行计算。使用这一算法模拟了溃坝问题,结果表明,采用亚粒子应力模型的模拟结果与实验的吻合程度明显提高。
关键词:
移动粒子半隐式算法(MPS)
,
自由表面
,
大涡模拟
,
亚粒子应力模型
张立茹
,
汪建文
,
孙晓颖
,
朱生华
,
赵虹宇
工程热物理学报
本文采用Fluent软件对半径0.7m,翼型NACA4415的水平轴风力机的三维非定常尾迹流场进行了大涡模拟(LES)计算,计算结果表明:轴向速度分布相对于尾迹中心不对称,同一风速下,在靠近叶根圆周区域,距离风力机旋转平面2R处风力机轴向速度达到最小,由2R～3R区域逐渐过渡,然后增大最终恢复周围环境速度;而在靠近叶尖的圆周区域,在距风轮旋转平面1R处达到最小值,由1R～2R区域逐渐过渡,最终达到周围环境速度;中心涡对尾流影响的长度要大于叶尖涡对尾流长度的影响.尾流区不仅存在叶尖涡和中心涡,还存在叶片尾缘涡;低风速对尾流长度的影响要小于高风速.
关键词:
水平轴风力机
,
尾流流场
,
大涡模拟
