国家自然科学基金(51176146)
- 作品数：7 被引量：14H指数：3
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- 基于格子Boltzmann方法的Rayleigh-Taylor两相不稳定流动研究
- 2016年
- Rayleigh-Taylor(RT)不稳定性现象是一种复杂的两相流动问题,对两相界面动力学和计算流体力学提出了很大挑战。本文发展了一种相场格子Boltzmann方法,并对RT不稳定性现象进行了数值模拟,重点分析了黏度和界面张力对两相失稳过程的影响。结果表明:黏度的增加会减慢RT现象的演化过程,降低所形成的涡结构的数目;界面张力会抑制RT现象的发展,本文所获得的临界韦伯数为17,当韦伯数小于临界值时,界面张力与重力的作用相抵消,重相流体不发生下沉,两相界面趋于稳定;反之,两相界面发生失稳。研究工作有助于加深对RT不稳定性现象的认识。
- 王宁宁刘海湖张楚华
- 关键词：格子BOLTZMANN方法两相流动RAYLEIGH-TAYLOR不稳定性
- 低比转速离心及旋涡冷媒泵性能预测研究被引量：1
- 2012年
- 利用损失模型及计算流体力学方法对低比转速R32离心和旋涡泵性能预测进行研究,结果表明:损失模型与计算流体力学方法预测出的性能曲线吻合较好;低比转速离心泵中轮阻损失占总流动损失的80%以上,对泵性能有重要影响;旋涡泵的纵向旋涡强度随流量增大而减弱;离心泵比旋涡泵具有较宽的运行范围,在小流量情况下旋涡泵比离心泵具有较高的效率和扬程。研究工作对丰富低比转速泵流动理论与设计方法具有参考价值。
- 袁丹妮张楚华刘思
- 关键词：低比转速离心泵旋涡泵
- 积垢对离心压气机叶轮气动性能的影响被引量：4
- 2013年
- 建立表征离心压气机叶轮积垢分布的粗糙度模型,在叶片表面生成三维、非均匀分布的粗糙带,数值研究干净和积垢状态下叶轮的气动性能和内部流场,并通过敏感性分析,找到对叶轮气动性能影响最大的积垢区域。结果表明:积垢叶轮的多变效率和总压比较干净叶轮均有显著下降;随着流量增大,性能衰减愈发明显;离心压气机叶片前缘靠近叶顶部位为气动性能对积垢的最敏感区域.研究工作为离心压气机的鲁棒设计优化奠定了理论基础。
- 琚亚平张楚华
- 关键词：离心叶轮积垢粗糙度气动性能
- 随机粗糙度对风力机翼型气动性能影响被引量：4
- 2012年
- 建立人工神经网络、径向基函数网络和支持向量回归机三种近似模型,结合蒙特卡洛方法与表征粗糙度参数随机特性的概率模型对风力机翼型气动性能进行不确定性分析。结果表明,支持向量回归机具有最佳预测精度。对于风力机翼型FX 63-137,最大升力系数对吸力面前缘粗糙度的敏感性明显高于压力面;对于吸力面或压力面,前缘粗糙带厚度对最大升力系数的影响稍大于其覆盖长度的影响。研究工作为风力机翼型的鲁棒性设计优化奠定了理论基础。
- 琚亚平张楚华
- 关键词：粗糙度风力机翼型气动性能蒙特卡洛方法
- 压力修正算法的并行实现方法研究被引量：2
- 2012年
- 基于分块非结构化网格上的SIMPLE算法、区域分解算法及MPI并行编程方法,给出了一种并行计算流体力学实施方案。提出了"串行粗粒度,并行细粒度"的区域分解及网格划分方法;依据内边界网格界面上的通量守恒原则,推导出了子区域间内界面上的变量传递关系式。在魔方计算机上使用500处理器核完成了两类流动问题计算。研究表明,并行计算结果、串行计算结果与基准解吻合很好,通信时间、cache命中率对并行加速比有显著影响。
- 赵磊张楚华刘波
- 关键词：SIMPLE算法区域分解算法加速比MPI
- 基于格子Boltzmann方法的液液不混溶两相流动数值模拟被引量：3
- 2014年
- 具有介观特性的格子Boltzmann方法能够准确方便地捕捉相界面细节,在两相流动领域具有广泛的应用前景.本文在简要介绍格子Boltzmann方法的基础上,利用格子Boltzmann方法的颜色模型对四类经典两相流动问题进行了模拟,界面张力的Laplace定律验证、单液滴松弛过程、两个液滴融合过程、水平通道内不混溶液液两相流动.结果表明,液滴界面张力符合Laplace定律;黏性越大,液滴松弛过程越稳定;界面张力越大,液滴融合速度越快;格子Boltzmann方法能够有效描述液液两相流动的界而信息。研究工作为应用格子Boltzmann方法分析两相流动问题奠定了理论基础.
- 安红妍张楚华王宁宁
- 关键词：格子BOLTZMANN模型液滴
- 跨音速轴流压气机转子泄漏特性研究
- 2014年
- 以跨音速转子Rotor37为例,采用适合于求解轴流压气机内部三维湍流场的时间推进计算程序,对7种不同叶顶间隙下压气机转子叶栅通道内部湍流场进行数值模拟,研究转子气动性能随叶顶间隙的变化规律。结果表明:随着叶顶间隙减小,转子绝热效率和压比提高,稳定运行区域明显增大;叶顶间隙变化对压气机转子70%叶高至叶顶范围内的气动性能影响显著;转子气动性能随间隙变化并非简单的线性关系;综合考虑轴流压气机气动和强度要求,对于所研究的转子,最佳的叶顶间隙为0.178mm。
- 李园园张楚华肖俊峰高松上官博于飞龙
- 关键词：转子跨音速叶顶间隙气动性能压比
