用重振化群湍流模型模拟圆环管煤粉浓淡分离器内的分离湍流流动

用重振化群湍流模型（ＲＮＧｋ－ε模型）模拟计算旋流燃烧器一次风管中浓淡分离器内的湍流流场。在柱坐标系中采用人工压缩法和时间相关法配合使用的方法求解控制方程,将计算结果与实验结果和标准ｋ－ε模型进行比较,表明ＲＮＧｋ－ε比标准ｋ－ε能更有效模拟分离流动。     

水轮机转轮泥沙磨损的数值模拟

本文利用κ－ε－Ａｐ两组湍流模型计算水轮机转轮中泥沙固液两相湍流。根据液相和固相三维流速场的计算结果数值模拟了转轮叶片面的泥沙磨损。     

水轮机转轮三维泥沙流动两相紊流计算

推导了水轮机转轮中两相流的两流体基本方程,并利用κ－ε－Ａｐ两相的湍流模型计算水轮机转轮中三维泥沙固液两相湍流。计算结果包括了液相和固相的主要流动特征。     

κ-ε-κ_ρ模型的C_μ修正及三维强旋气相流场预报

采用直旋流修正的气相湍流κ－ε－κ_ρ－模型,对旋风炉炉内有旋流、回流的气 相湍流流场进行了模拟和分析,给出了气相速度场的分布情况,对ｃ_μ修正与未修正 的计算结果进行了比较,表明预报结果是合理的,揭示了旋风炉炉内的气相流场具有 强旋湍流各向异性的特点。     

κ—ε—κp模型的Cμ修正及三维强旋气相流场预报

采用直旋流修正的气相湍流κ－ε－κｐ模型，对旋风炉炉内有旋流、回流的气相湍流流场进行了模拟和分析，给出了气相速度场的分布情况，对ｃμ修正与未修正的计算结果进行了比较，表明预报结果是合理的，揭示了旋风炉炉内的气相流场具有强旋湍流各向异性的特点。     

非静压假定的δ坐标下垂向二维浅水模型的应用研究

本文采用δ坐标下的垂向二维自由表面流动的κ－ε双方程湍流数学模型，加入动水压力项，采用有限体积法来离散，求解模型时利用SIMPLE算法。本模型通过带有槽沟的明渠水流资料进行验证，计算结果与实测结果吻合较好，在预测底部有潜堤明渠水流时，计算出潜堤后面有明显的回流。     

一种磨蚀实验系统的研究与设计

提出了一种磨蚀实验系统的设计方案.为了准确计算系统的水力损失,提出了一种基于CFD的计算方法.采用N-S方程,标准κ-ε湍流模型,SIMPLEC算法,对喷管内的三维湍流流动进行了数值模拟,得出了喷管在各种工况下的水力损失及翼型试件压力、速度分布.计算结果为预估系统性能提供了依据.     

水轮机尾水管三维湍流数值模拟

利用κ－ε两方程湍流模型建立了适应水轮机尾水管三维湍流的控制方程组,推导出用爱因斯坦求和下标所表示的三维控制方程在贴体坐标下的张量形式。应用有限差分法对控制方程进行了离散,编制了三维湍流的计算程序,计算方法和程序用三维弯管湍流的试验数据进行了验证。对尾水管的内部流场进行了计算,得到了尾水管中压力场及速度场分布以及尾水管中的回流和二次流现象。     

Spalart-Allmaras湍流模型在混流式长短叶片转轮流场计算中的应用

采用Spalart-Allmaras一方程湍流模型对混流式长短叶片转轮进行了流场计算,并与标准k-ε湍流模型计算出的流场及实验数据进行比较,以验证SA湍流模型在转轮流场计算中的应用.计算基于连续方程和雷诺时均N-S方程,选用SA一方程湍流模型使方程组封闭,通过贴体坐标下的有限体积法对控制方程进行了离散,数值求解采用SIMPLIC算法.通过计算,得出了在不同工况下长短叶片转轮内部流动的速度及压力分布,其计算结果与相关文献中的报道吻合.比较发现与标准k-ε湍流模型计算出的叶片表面压力分布规律完全相同,其偏差在设计工况附近时较小,偏离设计工况越远偏差越大,且压力偏差较大点位于计算结果并不准确的区域,故可认为SA一方程湍流模型与k-ε湍流模型的模拟结果相似.实际计算还发现采用SA一方程湍流模型进行计算时容易收敛,因此SA一方程湍流模型可以成功地应用于混流式长短叶片转轮流场计算,且具有一定的优越性.     

6种低雷诺数k-ε模型在三维附壁剪切流中的数值模拟与对比分析

采用Fluent14.0中的标准k-ε湍流模型及其包含的6种低雷诺数k-ε湍流模型,对三维附壁剪切流进行数值模拟,并依据湍流流动的壁面限定条件及其流动特性,对计算模型及其计算结果进行分析。结果表明,大部分低雷诺数模型相对于标准k-ε模型,其计算准确性都有所改进。但其中LB、LS模型不符合壁面限定条件,而AB与CHC模型的计算结果与湍流壁面的流动特性不符。在对流动速度场的模拟中,LB、YS及AKN模型准确度相对较高。并对采用不同常数的AKN模型进行了数值测试,结果表明采用标准k-ε模型所用常数的AKN模型的计算结果最为准确,且模型相对较为合理。在对三维附壁剪切流的低雷诺数流动的模拟过程中,建议采用AKN模型。     

RNG κ-ε湍流模型在三维弯曲河流中的应用

本文采用非正交曲线坐标下的三维RNGκ-ε双方程湍流数学模型,该模型在水平方向采用非正交曲线坐标,在垂直方向采用等分网格的全坐标变换,采用由二维深度平均方程演化而来的2-D泊松方程计算三维自由水面,应用SIMPLEC程式求解方程.通过两个180°弯曲渠道和天然河流Fall River部分河段对本文的数学模型进行验证,给出水位、流速及二次流的分布图等.对比分析,本模型的计算结果和实测值吻合很好,表明采用2-D泊松方程法计算三维自由水面是可行的,RNG κ-ε湍流数学模型可以应用到天然河道的计算中去.     

旋流竖井段水力特性数值模拟

采用标准κ-ε模型和VOF方法相结合，实现了水平旋流竖井段的水力特性的数值模拟.并计算了不同收缩比起旋器出口情况下竖井段的水力特性。模拟计算结果与试验结果对比表明，旋流竖井段的水力特性采用这种标准κ-ε模型的模拟效果较好。     

合成气燃气轮机燃烧室CFD模拟的模型选择及优化

采用雷诺平均的计算流体力学方法,通过模拟与燃烧室模态相似的标准旋流扩散燃烧实验以及合成气模型旋流燃烧室实验,分析了4种湍流模型对旋流燃烧及合成气燃烧室的数值模拟结果的影响。对比标准实验的速度、温度以及混合分数等实验数据,讨论不同模型以及参数取值的模拟效果,选取最合适燃烧室内复杂流型预测的realizableκ-ε湍流模型,并对位于湍流动能耗散率(ε)方程源项中的模型常数C2做出修正。耦合相应较为准确的燃烧模型以及反应机理,形成针对合成气燃烧室性能预测的较为理想的模拟方法。开展合成气模型旋流燃烧室燃烧实验,利用形成的数值模拟方法,对燃烧室壁温及NOx排放进行了预测,结果与实验较吻合,验证模拟方法可靠。     

SCR系统结构模型与数值模型的适用性分析

针对火电厂SCR系统数值计算中结构模型与数值模型准确性与适应性等问题,建立完整与不完整的SCR系统结构模型,运用标准κ-ε模型与Realizable κ-ε模型对其进行数值计算。通过与实测速度值对比,分析湍流模型与省煤器出口、灰斗、喷氨格栅、均流格栅结构对流场计算准确性的影响;通过与实测压降、出口NO_x浓度分布、出口NH₃逃逸分布的对比,分析与论证多孔介质模型、多组分反应模型中参数设定的理论性与准确性。结果表明：标准κ-ε模型与Realizable κ-ε模型都能准确计算SCR系统内烟气流场与压降特性;省煤器出口与喷氨格栅结构对进口烟道内流场的准确计算影响显著;单层催化剂压降模拟值与实验值之间的相对误差为-1.9%;NO_x脱除效率模拟值79.35%与实测值80.56%间的相对误差为-1.5%,且两者NH₃逃逸分布趋势一致。     

湍流模型变化对汽轮发电机转子热流场影响

以某大型空冷汽轮发电机转子为例,建立了包括护环在内的半转子风路最长的线圈整槽三维物理模型,基于计算流体动力学原理,采用有限体积法,在相同的计算条件、网格划分前提下,研究了3种不同的湍流两方程模型——Standardk-ε模型、Realizablek-ε模型和RNGk-ε模型对转子三维流场和温度场的影响.结果表明:采用不同湍流模型对转子温度分布及峰值位置计算结果影响显著,RNGk-ε模型计算的温度结果偏高,Standardk-ε模型计算的温度结果偏低,Realiz-ablek-ε模型计算出的温度结果更接近实际情况.结论可为大型空冷汽轮发电机转子数值模拟提供理论参考.     

混流式水轮机转轮内全三维粘性流动的数值分析

本文采用以压力为求解变量的原始变量法,对雷诺平均后的不可压缩Ｎ－Ｓ方程,用有限差分法离散,并用压力速度校正法求解。混流式水轮机转轮内部的流动是流体力学中最复杂的流动之一。对Ｎ－Ｓ方程中的雷诺应力项,本文采用了目前工程中适用的标准κ－ε模型,在固壁附近粘性支层中的流动,采用壁面函数法。     

W型火焰锅炉燃烧室三维冷态流场的数值计算

采用κ－ε双方程湍流模型,幂函数差分格式,非均匀交错网格系统和ＳＩＭＰ;ＬＥＲ算法,对Ｗ型火焰锅炉燃烧室三维冷态流场进行了数值计算,给出了典型截面的流场图和速度分布图,揭示了Ｗ型火焰锅炉燃烧室内流动的主要物理特性,探讨了Ｗ型火焰锅炉燃烧室在燃烧低挥发分无烟煤时,在煤粉燃尽,煤粉点燃和低负荷稳燃等方面的机理,计算结果能反映炉内流动的基本特征,在工程上具有一定的参考价值。     

混流式水轮机效率的数值预测

随着计算机技术及计算流体动力学的进步,三维粘性流动数值模拟逐步被应用于水轮机的设计和优化.本文在雷诺时均N-S方程基础上,采用有限体积法和标准κ-ε紊流模型,计算了混流式模型水轮机多部件、动静耦合的三维粘性流动,并利用数值计算结果预测了模型水轮机的水力效率,预测的水轮机等效率曲线与模型试验结果相吻合.     

超(超)临界机组给水泵三维流场数值计算

基于Ansys cfx软件,采用标准k-ε湍流模型和可升级壁面函数法对超(超)临界1 000MW机组给水泵内流场进行三维定常湍流计算,获得了叶轮、导叶等关键部件内部流场的速度、压力分布。通过分析数值计算结果预测给水泵性能,得到给水泵扬程预测值与试验值相对误差在1.8%～7.8%范围,给水泵效率预测值与试验值相对误差在3.5%～6.3%范围,预测值与试验值基本吻合。     

火电厂空冷平台结构参数对空冷单元换热的影响

利用计算流体力学软件（FLUENT）,采用标准κ-ε湍流模型对火电厂直接空冷机组空冷平台的外部流场进行数值模拟,分析了风速、挡风墙高度、空冷平台高度等对空冷换热单元换热效率的影响。根据既定模型给出了挡风墙高度和空冷平台高度对空冷单元换热效率影响的趋势曲线,为改进直接空冷机组的设计具有一定的指导作用。