几何激波动力学在激波绕射反射和聚焦中的应用

本文考虑激波面的运动而不计其波后流场的影响，利用Ｗｈｉｔｈａｍ的几何激波动力学理论，建立了一个简单的在时间上为二阶精度的显式二步蛙跳数值计算格式，计算了激波的绕射、反射和聚焦问题。计算结果表明，该方法简便易行，而且被面形状在计算中自动产生。     

轴对称物体势流场的近似解

在建立三维流场轴对称情况下,利用轴对称的性质,由STOKES流函数推导出三维流线,流函数与速度势的关系。通过线源与线汇及均匀流动的毪加,得出了轴对称物体三维流场的近似解。     

燃气涡轮机导片与转子叶片交互作用的非定常流场数值模拟

采用ICEM-CFD软件建构O-H网格系统,分别模拟二种不同的涡轮导片及转子叶片间隙在转动效应下流场结构.模拟的数据与实验值做比较后,发现在涡轮导片及转子叶片流场预测上,已能有效预测流场的边界层流、分离流的发展以及导角叶片与转子叶片间的多震波的流场现象,另外亦能针对涡轮叶片压力总损失及轮机效率加以分析,为涡轮机的改进设计和优化提供了理论依据.     

涡轮叶片冷却U型通道设计

针对涡轮叶片在以U型通道冷却时,会因回流区而产生局部高温的现象,分别在U型通道上增加渐斜隔板并倒角、通道头尾加渐斜隔板与倒角来改善其局部高温.以定表面温度的方式建立模型,采用计算流体力学方法模拟其传热效率的改善及冷却程度,计算结果表明以渐斜隔板并倒角的方式对局部高温改善的效果最好.     

水中激波聚焦的数值模拟

本文利用修正的ＣＣＷ方法,计算了在椭球反射腔中的水激波聚焦行为,并与实验进行比较,所得结果与实验很好地吻合。     

修正的 CCW 方法及其应用

本文在前人的基础上，对修正的ＣＣＷ方法给出了简明的数值计算格式，摒弃了Ｗｈｉｔｈａｍ的ＣＣＷ方法中引入的激波强度概念，直接由面积变化函数计算出激波强度来。成功地计算了激波的运动，再现了激波动力学理论预言的现象。解决了未加修正的ＣＣＷ方法所不易解决的问题。     

应用等位函数法模拟溃坝流动

 采用等位函数法配合三维不可压缩纳维叶-斯托克斯方程式的计算方法求解溃坝流场。控制方程式采用有限差分法求解,并利用投影法导出压力的波松方程,使得能自动满足连续方程式。此外,利用了WENO法求解等位函数方程的空间离散项。最后以三维溃坝问题做计算,发现数值计算结果与试验数据相当吻合,显示出数值模式的成功。     

基于ALE的汽轮机低压叶片流固耦合数值模拟

采用ALE(Arbitrary Lagrangian-Eulerian)方法对汽轮机低压叶片与流场之间相互作用下的应力、位移进行了数值模拟,通过计算获得了流场、压力及叶片位移分布,得到应力及叶片位移随时间的变化关系,流体产生的压力波引发了叶片的振动,最大应力发生在叶片根部,最大应力值和最大周向位移随转数增加.模拟结果可对改进叶片性能及叶片材料选择提供相应参考.     

修正的CCW方法及其应用

本文在前人的基础上其它对修正的ＣＣＷ方法给出了简明的数值计算格式，摒弃了Ｗｈｉｔｈａｍ的ＣＣＷ方法中引入的激波强度概念，直接由面积变化函数计算出激波强度来，成功地计算了激波的运动，再现了激波动力学理论预言的现象，解决了未加修正的ＣＣＷ方法所不晚解决的问题。     

一维单相流管路水锤现象的数值模拟

作者根据管路水锤现象的物理特性,依据不同边界条件建立了边界组件数学模型,采用特征线法编写了计算程序模拟管路水锤现象。计算结果表明采用特征线法可较精确描述压力波的传递过程且在计算中不会导致数值误差。