刘春嵘
,
郭印诚
工程热物理学报
为了研究气固两相流动大涡模拟中合适的曳力计算模型,本文引入拟颗粒和拟颗粒表面能的概念,通过拟颗粒＃表面能与外界输入能量之间的平衡关系来确定拟颗粒的粒径.根据拟颗粒粒径,得到运算量较小且考虑颗粒团聚效应的曳力计算模型.应用本文的曳力计算模型对二维竖直槽道内稠密气固两相流动进行了大涡模拟,结果表明颗粒的浓度分布具有上稀下浓,壁面附近浓中心稀及颗粒聚集等特点.这与实验结果在定性上是一致的.对气相和颗粒相的瞬时速度场进行了分析,发现气相和颗粒相速度场分布的非对称性是形成颗粒浓度分布壁面附近浓中心稀的重要原因之一.
关键词:
气粒两相流动
,
大涡模拟
,
曳力模型
张晓鸽
,
郭印诚
工程热物理学报
采用火灾动力学模拟软件FDS对大型地下车库的火灾情景进行了数值模拟,分别讨论了隔烟卷帘、水喷淋、排烟风机以及不同措施联合作用下的消防效果.结果表明,隔烟卷帘和水喷淋都能起到良好的消防效果并且联合作用时效果更佳;而机械排烟措施则不然,它反而在一定程度上加剧了火灾的发展,与前两种措施联合作用时仍无明显效果.这说明在地下车库中,当火灾发生时,排烟系统的启动要慎重,否则可能会加剧火灾的蔓延.
关键词:
火灾
,
地下车库
,
消防措施
,
数值模拟
陈泽敬
,
郭印诚
,
滕建中
,
杨厚德
,
胡桅林
硅酸盐通报
doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2003.06.002
设计一个运行性能优良、可控性好的熔窑,是玻璃熔窑设计师追求的重要目标.单纯凭经验设计难以达到这一目标,借助于模拟技术有可能做到这一点.本文报道运用模拟技术设计玻璃池窑的一个实例.文中简要介绍了模拟技术本身必须的改进或发展以及模拟技术实施的步骤,图示了若干模拟结果.按照模拟技术提供的优化方案建成的玻璃池窑,经过近2年时间的运行,性能相当令人满意.该池窑具有滴料后调整时间短、可控性好、运行稳定、抗干扰能力强、熔制玻璃质量高等优点.
关键词:
玻璃池窑
,
模拟技术
,
数学模拟
,
物理模拟
张会强
,
王赫阳
,
王希麟
,
郭印诚
,
林文漪
工程热物理学报
本文采用离散涡方法对平板混合层流动进行了数值模拟，得到了与实验完全定量符合的速度场。再用单向耦合方法模拟了混合层流场中颗粒的运动。分析了混合层流动中大尺度涡结构及Stokes数对颗粒扩散的影响。与前人工作中所采用的每个时间步一个颗粒在固定的位置进入计算域的方法不同，本文中每个时间步有多个颗粒在入口处以随机的横向位置进入计算域。因此，在不需增加太多计算量的基础上，计算域中可以包含足够多的颗粒以获得较精确的统计结果。采用本文方法得到的颗粒速度场与实验结果定量符合得很好。
关键词:
两相流
,
混合层
,
离散涡方法
,
Stokes数
蒋平
,
林川
,
郭印诚
,
张会强
,
王希麟
,
林文漪
工程热物理学报
对2:1的矩形喷口射流流动和燃烧过程进行了系列实验,展示了拟序结构的演化过程以及射流近场间歇产生的圆环内接矩形和触角形结构,这些结构的形成与大涡的演变存在密切相关;流动和燃烧的实验结果都表明副平面内的射流扩展角度大于主平面.副平面内大涡的运动会拉伸或压缩火焰锋面,并在局部区域形成火焰面的"孤岛"结构.
关键词:
矩形射流
,
拟序结构
,
流动显示
,
燃烧
杨武兵
,
张会强
,
王希麟
,
郭印诚
,
林文漪
工程热物理学报
本文利用大涡模拟方法研究了空间发展平板混合层流动,分别在三维模型和二维模型下,比较了大尺度结构涡的演化过程,以及流向速度、流向脉动速度、横向脉动速度和Reynolds应力的统计时均结果,并与实验结果对照,指出3D模拟无论在物理真实性还是预报结果准确性方面都要明显优于2D模拟.
关键词:
平板混合层流动
,
大涡模拟
,
3D模拟
,
2D模拟
伍智超
,
郭印诚
工程热物理学报
本文建立了一种以温度为单变量进行迭代，求解真实气体模型下的斜爆震波波后参数非线性方程组的方法。并通过以加热量和气流偏转角为变量，计算出对应斜爆震波角度和斜爆震波的驻定范围。对于给定的来流条件，基于真实气体模型的斜爆震波的驻定范围比量热完全气体的宽，所以在斜爆震波的计算中必须考虑热物性的影响。随着氢气和空气化学当量比的增加，斜爆震波驻定范围逐步变小。而来流马赫数越大，斜爆震波的驻定范围越大，其CJ爆震波对应的平面偏转角越小。来流初温的升高则使斜爆震波的驻定范围变宽。斜爆震波的驻定需要来流条件与斜面角度等因素的相互匹配。
关键词:
斜爆震波
,
极曲线图
,
驻定范围
刘奕
,
郭印诚
,
张会强
,
王希麟
,
林文漪
工程热物理学报
本文对甲烷-空气平面自由射流扩散火焰进行了大涡模拟,采用分步投影法求解动量方程,湍流亚格子项采用动态模式模拟,化学反应速率亚格子项采用动态相似模式模拟,压力泊松方程采用修正的循环消去法快速求解,空间方向采用二阶精度的差分格式,在时间方向上采用二阶精度的显式差分格式.模拟结果给出了湍流扩散火焰的瞬态发展变化过程,表明射流扩散火焰的发展过程存在着"湍流控制"和"化学反应控制"两个不同阶段."湍流控制"阶段仅存在于火焰发展初期的极短时间内.
关键词:
大涡模拟
,
平面射流
,
扩散火焰
,
拟序结构
伍智超
,
郭印诚
工程热物理学报
采用二维多组分有化学反应的Euler方程,考虑单步化学反应,采用有限反应速率模型,对斜爆震波进行计算,通过将数值模拟结果与实验结果对比,验证了数值模拟方法的有效性。在此基础上,对氢空气绕流无限长斜劈的斜爆震过程进行了数值模拟,分析了斜劈角度对斜爆震波特性的影响。结果表明：当斜劈角度增大时,爆震波中的化学反应速率随之增大,相应的斜爆震波的角度也增加,波后的温度更高,同时波后法向马赫数减小。
关键词:
无限长斜劈
,
斜爆震波
,
数值模拟
向屏
,
郭印诚
工程热物理学报
本文采用大涡模拟的方法,对二维槽道湍流流动进行了数值模拟.采用Chorin的分步投影法求解大尺度涡运动的Navier-Stokes方程,小尺度涡采用三种亚格子(SGS)模式分别模拟,给出了不同亚格子涡粘性模式下的模拟结果.对固壁面采用了壁函数.模拟结果再现了二维槽道流动拟序结构的发展演变过程.通过对不同入口速度下的瞬态流场的比较,揭示了入口速度分布对流场的影响.
关键词:
大涡模拟
,
槽道流动
,
拟序结构
,
数值模拟
