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复杂压力梯度流动的管路内紊流计算机仿真及高效算法研究
Study on numerical simulation and efficient numerical method of complex turbulent flow in conical diffuser
【Author】 HE Yong-sen LIU Shao-ying LU Xiao-yong LUO Ji (Xiangtan University, Xiangtan 411105, China; Hunan University, Chang Sha 410082,China)
【摘要】 用近壁低忍数型κ-ε紊流模型及其边界拟合曲线坐标变换法,对含前接管与(总扩散角为8°,扩散度为4的)锥形渐扩管的管路内,具有复杂压力梯度,充分发展的不可压粘性紊流进行了计算机仿真及高效算法研究。应用实例在前接管入口的雷诺数为2．93×105和1． 16×105,给出主流动方向时均速度、紊流动能、雷诺应力和壁面压力系数分布的数值预测结果。3种应用实例的计算结果与实验结果较好符合。为便于实际应用,还在微机中对6种应用算例进行了数值实验。由计算结果得知:在取时间步长为0．001和保证主流动方向时均速度与紊流动能较高计算精度的前提下,加速系数和每时间步迭代次数分别取1．8和10,计算效率较高。
【Abstract】 Fully developed incompressible turbulent flow in a conical diffuser having a total divergence angle of 8 and an area ratio of 4:1 has been simulated by a DLR κ-ε model and BFC method. The research has been done for pipe entry Reynolds number of 2. 93×105 and 1.16×105 ,and has given the efficiently computed results such as mean velocity profiles, turbulence energy profiles, shear stress profiles, and mean pressure distribution. Calculated results of the computation examples agree relatively well with the experiments.
【Key words】 turbulent flow； numerical prediction； conical diffuser； efficient numerical method；
- 【会议录名称】 第十七届全国水动力学研讨会暨第六届全国水动力学学术会议文集
- 【会议名称】第十七届全国水动力学研讨会暨第六届全国水动力学学术会议
- 【会议时间】2003
- 【会议地点】中国北京
- 【分类号】O357.5
- 【主办单位】《水动力学研究与进展》编委会、中国力学学会、中国造船工程学会、香港科技大学、香港理工大学、中山大学、香港力学学会、上海交通大学、上海大学、上海市力学学会