胡晶晶
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韦安阳
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罗坤
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樊建人
工程热物理学报
基于流体力学理论对不同工况下的煤灰颗粒冲刷槽道中圆管进行了直接数值模拟.流场和圆管之间的耦合采用内嵌边界技术结合多重直接力方法求解,颗粒轨道采用拉格朗日轨道模型求解并考虑颗粒与流体之间的双向耦合.采用新的磨损模型研究了磨损规律,计算并验证了该模型的正确性.并进一步通过内嵌边界技术结合多重热源方法研究了颗粒流中的传热.
关键词:
内嵌边界方法
,
多重直接力
,
多重热源
,
碰撞
,
磨损
刘骁飞
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韦安阳
,
罗坤
,
樊建人
工程热物理学报
本文采用多重直接力 内嵌边界法计算流体与粗糙壁面之间的相互作用力,直接数值模拟了粗糙壁面上湍流边界层的流动状况.粗糙壁面则通过流向和展向分别叠加正弦函数的方法产生.研究发现,峰值较大的位置优先诱导产生出涡结构,并且加大了涡结构的倾斜角度.此外,较大峰值处的粗糙度所产生出的“喷出”和“扫入”事件更加强烈,其对外层的作用范围也就更大.同时粗糙壁面的峰值大小对于雷诺应力的输运也起着至关重要的作用.
关键词:
粗糙壁面
,
直接数值模拟
,
湍流边界层
戴瑞
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韦安阳
,
罗坤
,
樊建人
工程热物理学报
采用直接数值模拟的方法，对湍流边界层内加入两个半球粗糙元的流动进行研究，探索加入粗糙元后流场的边界层厚度、速度场、涡量、压力梯度等统计量规律。发现加入粗糙元后，原来的流场结构受到了粗糙元的破坏，层流受到这种强影响而转化为湍流，边界层的厚度在波动中不断增大。半球粗糙元造成了其表面上边界层的分离，并在后方产生了对流场的作用强烈的强雷诺应力区域。
关键词:
半球粗糙元
,
平板
,
边界层
,
直接数值模拟
王则力
,
岑可法
,
樊建人
,
罗坤
,
韦安阳
,
赵慧
工程热物理学报
本文采用了内嵌边界多重直接力算法全尺度计算研究了三维空间中颗粒群在重力作用下沉降时，颗粒群与流体之间的相互作用过程。结合多相流的欧拉一欧拉双流体模型方法中对颗粒群与流体之间相互作用力的处理方式，分析了颗粒与流体之间的相交换量。并把全尺度计算得到的颗粒群与流体之间的相交换量与本文中提到的单颗粒受力模型（SPM）和颗粒群受力模型（GPM）对相互作用力进行了比较分析。
关键词:
全尺度计算
,
颗粒群
,
内嵌边界方法
,
相交换量
韦安阳
,
樊建人
,
罗坤
,
王则力
工程热物理学报
采用低马赫数近似的方法来对大温差驱动的自然对流问题进行数值模拟。低马赫数近似是通过将全可压的Navier—Stokes方程中声波进行过滤，从而在马赫数较低的流动中忽虑声波对流场的影响。声波过滤后的方程具有不可压缩N—S方程的特点，但可以求解温度和密度变化较大的问题。首先，通过对盖顶驱动流的数值模拟，验证了本文方法的可靠性。本文对常重力下，瑞利数为100的大温差驱动自然对流进行数值模拟，并且与简单不可压方程的结果进行比较，发现在大温差的情况下Boussineq假设并不能给出很精确的结果。
关键词:
低马赫数
,
声波过滤
,
自然对流
,
数值模拟
刘骁飞
,
韦安阳
,
罗坤
,
樊建人
,
戴瑞
工程热物理学报
本文采用展向周期性布置圆柱形粗糙元的方式,直接数值模拟了平板表面流向条纹的增长过程.研究发现由于流向涡的“lift-up”效应,粗糙元下游区域出现高速条纹结构,而粗糙元的尾流对于条纹结构的初期形成有着重要影响.随着流动的不断发展,展向脉动速度分布有发展成为正弦曲线形式的趋势,而法向脉动速度峰值则呈先减小后增大的趋势.
关键词:
粗糙元
,
直接数值模拟
,
流向条纹
李栋
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韦安阳
,
罗坤
,
樊建人
工程热物理学报
在气固多相流数值计算中,内嵌边界方法用于处理固体颗粒和流体之间的相互作用问题.本文将程玉民等改进的移动最小二乘法应用于内嵌边界方法中,克服了移动最小二乘逼近法需要求解逆矩阵的弊端,提高了计算效率和精度.通过直接数值模拟具有精确解的Taylor-Green涡、均匀来流绕过固定圆柱和NACA-0012机翼,验证了本算法可以取得很好的模拟结果.
关键词:
改进的移动最小二乘法
,
逆矩阵
,
直接数值模拟
韦安阳
,
樊建人
,
罗坤
工程热物理学报
低马赫数方法通过对可压缩方程中的压力波进行过滤,得到的方程能够对于反应或者传热造成密度出现较大波动问题进行很好描述。此方面的研究大多数集中在多相反应等问题上,然而工程实际上普遍存在的流固耦合以及多场耦合问题却鲜有涉及。本文将低马赫数方法与内嵌边界方法进行结合发展出可以用来求解弱可压缩流动中的流固耦合以及传热问题的数值算法。本文对加热圆柱在封闭腔体内的自然对流进行研究,同时也对本文提出的算法的正确性以及准确性进行了验证。
关键词:
IBM
,
低马赫数
,
弱可压
,
自然对流
