二阶ETG有限元方法在低雷诺数流动模拟中的应用

本文提出了二阶全展开Euler-Taylor-Galekin（ETG）有限元方法,并应用于对低雷诺数二维不可压缩粘性流动的模拟。深入考虑粘性不可压缩流Navier-Stokes方程中每个子项的作用,利用二阶Taylor全展开完成时间项向空间项的转化,采用时间推进和张量分析的方法推导了N-S方程的有限元离散格式。对具有典型意义的低雷诺数方腔拖曳流、后台阶流及二维方柱受限绕流进行了模拟,得到与相关文献较为一致的结果。表明本文提出的二阶全展开ETG有限元方法是一种具有较好稳定性和较高精度的算法。     

方形截面弯管二次流数值模拟

应用湍流大涡模拟方法对含有和不含导流叶片的方形截面 90°弯道的二次流动进行了数值模拟 ,同时给出了Taylor-Galerkin有限元离散格式。管道加装叶片后 ,形成了两对二次流 ,其强度较低且沿程变化不大 ,改善了流动状态     

气体横掠单管强制对流换热的大涡模拟

应用大涡模拟与二价全展开ETC有限元离散格式相结合的方法对气体横掠单管强制对流换热进行了数值模拟,分别计算了气体横掠团管和方管时的温度场,得到了管壁平均换热系数,数值结果与实验关联式符合较好。同时还表明大涡模拟方法善于捕捉温度场以及流场涡系的时间演化过程,非常适合于具有大尺度涡的绕流运动温度场的分析。