李峥
,
杨茉
,
王治云
,
张玉文
工程热物理学报
针对SIMPLE系列算法，通过分别求解控制容积界面和节点两个位置的对流一扩散方程来提高数值计算精度，提出了一种流动与传热数值模拟的新方法。采用新的数值方法对顶盖驱动流与正方腔自然对流进行了数值模拟。数值模拟结果表明，在相同网格划分时，新的数值方法相对迎风格式、乘方格式、QUICK格式SIMLE算法的计算精度高；而在计算精度基本相同时，新方法有较高的计算效率。
关键词:
数值模拟
,
SIMPLE
,
对流-扩散方程
王治云
,
杨茉
,
章立新
,
孙佳明
,
赵明
工程热物理学报
本文采用激光全息干涉和激光片光照射烟可视化方法获得了恒热流加热的二维开口腔自然对流问题的温度场和流场,并进行了数值分析.实验结果与数值模拟结果吻合.数值计算表明方腔内流体的流通量与Ra*和深高比B有关,当Ra*＞104时随深高比B增加流通量增加;B×Nu与深高比B呈线性关系.利用B×Nu与深高比B的线性关系,通过引入当量导热系数λc,本文还给出了加热壁面的平均温度的简单计算方法.
关键词:
开口腔
,
自然对流
,
恒热流
郑建城
,
杨茉
,
黄夫泉
,
王治云
,
张昆
工程热物理学报
本文通过数值计算对封闭圆内开缝圆自然对流的非线性特性进行了研究。数值计算以整个流场为计算区域，采用非稳态数学模型和具有QUICK差分格式的SIMPLE算法。计算结果表明，在不同参数下流动和换热存在稳态定常解、周期性振荡解、拟周期性振荡解和非周期性振荡解。稳态定常解的相图是一个点；周期性振荡解的相图是一个极限环，对应功率谱含一个基频及其谐波；拟周期性振荡解的相图为环面，对应功率谱含两个不相关的频率及它们的线性组合频率；非周期性振荡解的功率谱为无规则的宽带连续谱。
关键词:
数值计算
,
自然对流
,
非线性特性
朱佳奇
,
杨茉
,
耿丽萍
,
王治云
工程热物理学报
对水力旋流器内流场进行了数值模拟.旋流器内液相和气相的湍流模拟采用了雷诺应力模型(RSM),边界条件采用速度进口、压力出口.在同一工况下选用三维模型及二维简化模型、分别用VOF模型及刚盖法对空气柱进行处理,就空气柱形成、切向及轴向速度与相同条件下试验测量的结果进行比较.结果表明,三维模型计算结果较二维简化模型与实验值吻合得更好,但二维简化模型在降低精度不大的前提下大大减少了计算时间.对空气柱的处理,选用VOF模型得到的结果更准确,而刚盖法减少了计算用时.
关键词:
水力旋流器
,
流场
,
数值模拟
,
空气柱
张翠珍
,
杨茉
,
卢枚
,
王治云
工程热物理学报
本文建立了三维方腔内竖直板混合对流换热的数学模型,探讨Re数,进风口位置、竖直板位置对混合对流换热的影响.结果表明:随Re数增加,竖直板下部的平均Nu2下降,而总体平均Nu1增加.随送风口高度增加,竖直板对流换热量增加.在竖直板位置L1/H=0.5～1.5的范围内,竖直板处于中间位置L1/H=1.0时,竖直板混合对流换热量最小.
关键词:
方腔
,
混合对流换热
,
数值研究
王建刚
,
杨茉
,
郑臻轶
,
章立新
,
王治云
工程热物理学报
本文采用具有QUICK差分格式的SIMPLE算法对边界竖壁传热的方腔内空气Benard对流进行了数值计算,根据计算结果探讨了竖壁传热对Benard对流的影响.计算表明,在所考虑的几何和物理条件下,所有竖壁绝热时,腔内流体形成平行与短轴的多个涡卷;竖壁存在传热时,腔内流体形成平行于长轴的两个涡卷,并且平行于长轴竖壁的传热热流方向相反时,涡卷的旋转方向也相反;垂直于长轴蛏壁的传热对近壁附近的流动有一定影响.
关键词:
Benard对流
,
方腔
,
数值模拟
王治云
,
杨茉
,
章立新
,
赵明
工程热物理学报
本文对具有一个内置发热体的二维倾斜开口方腔自然对流问题进行了数值模拟.计算参数取值为: Prandtl数0.7,Rayleigh数范围从103～108,倾斜角度从0°～90°数值结果表明,流动形式根据开口界面底部流体的流向分为两种流动形式.平均Nusselt数为Rayleigh数的增函数,增幅亦随Rayleigh数的增加而增加.当Ra<106时,平均Nusselt数受到ψ的影响较小,当Ra≥106时,平均Nusselt数取得最大值的ψ为45°.
关键词:
开口腔
,
自然对流
,
数值模拟
王鹏
,
杨茉
,
王治云
,
徐洪涛
工程热物理学报
本文模拟研究了变物性空气在多种正多边形和圆形通道内的湍流流动和换热特性.选用标准κ-ε湍流模型以及SIMPLE算法对此三维椭圆型问题进行求解.模拟结果表明:对于正多边形截面通道,角区的换热要明显弱于非角区区域,且恶化程度随着角区角度的减小而加剧,同时,角区角度越小,管壁的周向换热系数分布越不均匀;正多边形通道与圆形通道平均换热Nu的差异随着正多边形边数的增多而减小;借助当量直径,使用针对圆形通道的湍流换热关联式计算非圆截面通道内的换热将会带来较大误差,对于正多边形通道,这种最大误差存在于正三角形通道与圆形通道之间,误差可达27.5％.
关键词:
湍流换热
,
非圆通道
,
角区
,
换热差异
,
数值模拟
沈思苇
,
杨茉
,
蒋燕华
,
王治云
工程热物理学报
本文通过对不同收缩比和收缩段形线结构下的文丘里管内气固两相流的数值模拟,给出了文丘里燃烧器浓淡分离效果和阻力特性与文丘里管结构的关系.结果表明,文丘里燃烧器的阻力损失主要发生在收缩段,并且随着收缩比的增大,燃烧器的浓淡分离效果将变差,阻力损失减小;当收缩段采用圆弧形形线结构时,可使文丘里燃烧器单位压降的浓淡比增加,且在弯曲弧度相同的情况下,“内凹”弧形与“外凸”弧形燃烧器相比,其单位压降浓淡比更大;收缩段形线弯曲弧度增大,单位压降浓淡比随之增大.
关键词:
文丘里管
,
浓淡燃烧器
,
气固两相流
,
数值模拟
王治云
,
章立新
,
杨茉
,
孙佳明
工程热物理学报
对从太阳能热烟囱系统抽象出的流动和换热模型进行了数值模拟.数值结果表明,随着底部加热热流密度的增加,系统内的空气流量增加;当集热棚高度变化时,流经系统的空气流量和系统出力存在最大值;在本文计算采用的几何和物理条件下,入口高度约为20 m时系统的空气流量取得最大值;系统内部的压力差随着集热棚高度的增加而减小.
关键词:
太阳能热烟囱系统
,
数值模拟
,
流动换热
