阮春蕾
,
欧阳洁
,
刘帅强
高分子材料科学与工程
采用基于非结构化三角网格的同位有限体积法模拟了聚合物溶液平板收缩流.其中,聚合物溶液微观尺度大分子的信息通过FENE-P本构模型得以在宏观场上体现.数值求解过程中,速度与压力、速度与应力间的耦合通过动量插值实现.通过与结构化网格数值结果及实验结果的比较,验证了该方法在粘弹流动问题求解中的正确性.与此同时,文中根据构象张量给出了分子微观结构直观的可视化描述方法,并分析了不同流动区域分子形变以及分子取向等微观信息.
关键词:
非结构化网格
,
有限体积
,
FENE-P模型
,
平板收缩流
,
分子构象
周高领
,
陈斌
工程热物理学报
为模拟复杂形状血管内的血液流动,本文考虑血液的非牛顿流变特性开发了适用于Casson流体的非结构化同位网格SIMPLE算法.离散动量方程时,对流项和源项的处理方法和牛顿流体类似.对于扩散项,为了避免黏度是剪切率的复杂函数所导致的复杂性,将黏度取为上一迭代步的流场获得的Casson流体黏度.经过以上处理对Casson流体动量方程的离散就可以参考变黏度牛顿流体的动量方程离散方法来进行,再利用基于非结构化同位网格的SIMPLE算法进行求解.该方法对其它切应力等于速度变形率与黏性函数乘积的非牛顿模型同样适用.利用本文算法模拟了T型分叉管中的血液流动,与文献中的实验结果对比发现,Casson流体得到的结果优于牛顿流体,说明采用Casson模型模拟血液流动是成功和必要的.
关键词:
Casson流体
,
非结构化网格
,
有限体积法
,
SIMPLE算法
王辉
,
徐明海
工程热物理学报
采用非结构化网格有限容积法求解了不可压N-S方程组,对流项采用GAMMA格式,扩散项采用二阶中心差分格式建立离散方程,用SOAR算法处理压力与速度的耦合关系,得到了一种求解不可压N-S方程的非结构网格耦合求解器。通过方腔顶盖驱动流、后台阶绕流以及方腔自然对流等几个典型的算例,考察了求解器的计算精度及收敛特性,并与SIMPLE算法进行了比较,结果表明该求解器是有效可行的。
关键词:
非结构化网格
,
不可压N-S方程
,
耦合求解器
,
有限容积法
赵宇
,
宇波
工程热物理学报
为了能够快速生成高质量的非结构化网格,本文对目前广泛采用的一种非结构化四边形网格直接生成算法—铺砌法进行了改进和优化.传统的铺砌法在网格单元整体尺寸分布和交叉判断处理效率上还存在不足,本文对此提出了不同的解决思路和算法,并基于该算法开发了相应的程序,对若干不规则区域进行了非结构化四边形网格剖分,并与著名的CFD前处理软件Gambit采用铺砌法生成的网格进行了对比,发现本文算法生成的网格几何不规则度更小,空间填充效率更高,整体质量得到了较大提升.
关键词:
网格生成
,
非结构化网格
,
四边形网格
,
铺砌法
明平剑
,
董红星
,
张文平
工程热物理学报
传热与固化过程的耦合作用在复合材料成型工艺中具有重要影响.本文基于非结构化网格有限体积法提出一种解决结构形式复杂的复合材料成型过程中各向异性非稳态导热与固化反应动力学耦合问题的算法.各向异性复合材料的导热控制方程空间项采用非结构化网格有限体积法离散,时间项采用欧拉隐格式求解.固化动力学方程采用了欧拉显格式计算,并通过固化反应速率计算出能量方程的热源,同时根据温度分布及其变化更新固化反应速率,实现导热与固化反应的双向耦合.最后,通过文献中的几个经典算例验证了本文方法的正确性和可靠性,同时也表明本文方法可以处理复杂结构形式的复合材料成型过程的传热与化学反应的耦合模拟问题.
关键词:
各向异性导热
,
固化反应动力学
,
复合材料
,
非结构化网格
,
有限体积方法
孙志新
,
李增耀
,
王裕峰
,
韩先伟
,
陶文铨
工程热物理学报
采用非结构化网格,压力边界条件的DSMC-FVM耦合方法对自由分子微电阻加热推力器微喷管内的流动与换热进行了数值模拟.分析了微喷管的流场特征,证明所采用的DSMC-FVM多尺度方法对微喷管内流场与温度场模拟是合适而且必要的.
关键词:
微喷管
,
DSMC-FVM耦合
,
非结构化网格
,
压力边界条件
,
多尺度计算
王振兴
,
徐明海
工程热物理学报
本文介绍了基于边的数据结果离散对流扩散方程的方法,编制了适用于任意多边形单元网格的有限容积法计算程序,利用方腔自然对流、外掠后台阶和移动顶盖驱等算例考察了三角形网格与多边形网格在数值计算方面的性能差别.结果表明,采用三角形网格收敛较慢且不容易获得网格无关的解,而采用与三角形网格对偶的多边形网格则收敛较快且易获得网格无关的解.
关键词:
非结构化网格
,
多边形网格
,
N-S方程
,
有限容积
修荣荣
,
徐明海
,
黄善波
,
陶文铨
工程热物理学报
实现了二维非结构化网格上的N-S方程的离散,编制了非结构化同位网格上的SIMPLE程序,针对CFD/NHT中几个有基准解的问题进行了试算考核.结果表明,在步长基本相同的情况下,四边形网格的收敛速度和解的精度都优于三角形网格,尤其是收敛速度更明显;使用考虑边界贴体特性的边界层网格,解的精度优于均匀网格.
关键词:
非结构化网格
,
三角形
,
四边形
,
边界层网格
,
数值模拟
杨德伟
,
王振兴
工程热物理学报
本文利用数值方法分析了地板采暖的传热特性,以及楼板结构对埋管散热的影响和热量的分配情况,给出了计算埋管传热系数公式和热媒在流动过程中温度分布公式.计算表明,楼板结构、材料、埋管间距等因素对埋管传热有较大的影响,地板采暖不宜铺地毯或采用木地板.
关键词:
地板采暖
,
传热
,
非结构化网格
,
数值解
张楚华
,
谷传纲
,
苗永淼
工程热物理学报
利用非结构化网格上的有限体积法对三维湍流进行了数值研究，提出了不用求解单元顶点处变量值的二阶混合差分格式，既避免了复杂耗时的单元顶点处变量值的计算，又避免了普通差分格式在非结构化网格上易于引起网格界面方向相关性问题。最后利用非结构化网格计算程序，数值求解了一台离心风机内叶轮及无叶扩压器通道内三维相对定常湍流，计算结果与实验值的比较表明速度的计算值与实验值吻合较好。
关键词:
非结构化网格
,
离心叶轮
,
湍流流动
,
数值模拟
