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使用(kappa-varepsilon)模型和迎风方案进行不可压缩湍流模拟。 (英语) Zbl 1360.76104号

摘要:在通过湍流模型计算湍流时,对流项的处理是一个关键问题。在本工作中,我们提出了一种模拟二维不可压缩湍流的数值技术。特别是,评估了高雷诺数模型和一种新的高阶逆风格式(Kaibara等人的自适应QUICKEST(2005))在二维受限和自由表面不可压缩湍流中的性能。模型方程在原始变量中采用分步投影法求解。通过使用前向跟踪GENSMAC(Tomé和McKee(1994))方法的改编,计算高雷诺数下的流体流动,获得了解决方案。使用自由流模拟系统的2D版本进行计算(Castello等人(2000))。还测试和评估了实现墙功能的具体方法。通过求解三个流体流动问题,即后向台阶上的湍流、零压力梯度下平板上的湍流边界层和冲击平面的湍流自由射流,对该数值方法进行了验证。然后应用该数值方法求解水平射流从自由表面下方的入口穿透静止流体的流动。

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76F60型 \湍流中的(k)-(varepsilon)模型
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全文: 内政部

参考文献:

[1] B.P.Leonard,“不连续性对流建模的简单高精度分辨率程序”,《流体数值方法国际期刊》,第8卷,第10期,第1291-1318页,1988年·Zbl 0667.76125号 ·doi:10.1002/fld.1650081013
[2] A.Harten,“关于一类高分辨率全变分稳定有限差分格式”,《SIAM数值分析杂志》,第21卷,第1期,第1-23页,1984年·Zbl 0547.65062号 ·doi:10.1137/0721001
[3] A.Varonos和G.Bergeles,“对流项离散化的变阶非振荡格式的开发和评估”,《流体数值方法国际期刊》,第26卷,第1期,第1-16页,1998年·兹比尔0906.76060 ·doi:10.1002/(SICI)1097-0363(19980115)26:1<1::AID-FLD603>3.0.CO;2-牛顿
[4] V.G.Ferreira,M.F.Tomé,N.Mangiavacchi等人,“高阶上卷和水跃”,《流体数值方法国际期刊》,第39卷,第7期,第549-583页,2002年·Zbl 1010.76068号 ·doi:10.1002/fld.234
[5] V.G.Ferreira、N.Mangiavacchi、M.F.Tomé、A.Castelo、J.A.Cuminato和S.McKee,“用双方程k-\epsilon涡流粘度模型对湍流自由表面流动进行数值模拟”,《流体数值方法国际期刊》,第44卷,第4期,第347-3752004页·Zbl 1085.76047号 ·文件编号:10.1002/fld.641
[6] B.Song、G.R.Liu、K.Y.Lam和R.S.Amano,“关于高阶有界离散化格式”,《流体数值方法国际期刊》,第32卷,第7期,第881-897页,2000年·Zbl 0974.76052号 ·doi:10.1002/(SICI)1097-0363(20000415)32:7<881::AID-FLD2>3.0.CO;2-6
[7] M.A.Alves、P.J.Oliveira和F.T.Pinho,“处理平流的收敛和通用有界插值格式”,《流体数值方法国际期刊》,第41卷,第1期,第47-75页,2003年·Zbl 1025.76024号 ·doi:10.1002/fld.428
[8] M.K.Kaibara、V.G.Ferreira、H.A.Navarro、J.A.Cuminato、A.Castelo和M.F.Tomé,“对流为主问题的上卷方案”,载于第十八届国际机械工程大会(COBEM’05)会议记录,巴西马格里布州乌罗普雷托,2005年11月。
[9] V.G.Ferreira,C.M.Oishi,F.A.Kurokawa等人,“用于不可压缩自由表面流动数值解的隐式和自适应迎风工具的组合”,《工程数值方法通讯》,第23卷,第6期,第419-4452007页·Zbl 1262.76065号 ·doi:10.1002/cnm.900
[10] A.Castello、M.F.Tomé、C.N.L.César、S.McKee和J.A.Cuminato,“自由流:三维自由表面流的集成模拟系统”,《科学计算与可视化杂志》,第2卷,第4期,第199-210页,2000年·Zbl 0979.76067号 ·doi:10.1007/s007910050040
[11] L.D.Landau和E.M.Lifshitz,《流体力学》,《理论物理课程》第6卷,巴特沃斯·海尼曼,牛顿,马萨诸塞州,美国,1975年·Zbl 0146.22405号
[12] R.Peyret和T.D.Taylor,《流体流动的计算方法》,斯普林格计算物理学系列,美国纽约州斯普林格,1983年·Zbl 0514.76001号
[13] D.C.Wilcox,CFD湍流建模,DCW工业,La Ca?美国加利福尼亚州阿达,1993年。
[14] D.L.Sondak和R.H.Pletcher,“壁函数在广义非正交曲线坐标系中的应用”,AIAA期刊,第33卷,第1期,第33-41页,1995年·Zbl 0824.76036号 ·数字对象标识代码:10.2514/3.12329
[15] H.L.Norris和W.C.Reynolds,“移动波浪边界的紊流河道流”,技术代表TR TF-7,斯坦福大学机械工程系,美国加利福尼亚州帕洛阿尔托,1980年。
[16] P.Bradshaw,Ed.,Turbulence,《应用物理学专题》第12卷,德国柏林斯普林格,第2版,1978年·Zbl 0348.00024号
[17] D.C.Wilcox,“高级湍流模型定标方程的重新评估”,AIAA期刊,第26卷,第11期,第1299-1310页,1988年·Zbl 0664.76057号 ·数字对象标识代码:10.2514/3.10041
[18] F.M.White,《粘性流体流动》,McGraw-Hill,美国纽约州纽约市,1991年。
[19] F.Menter和T.Esch,“工业传热预测的要素”,载于《第16届国际机械工程大会论文集》(COBEM'01),Ouro Uberlndia,MG,巴西,2001年11月。
[20] B.P.Leonard,“应用于非定常一维平流的终极保守差分格式”,《应用力学与工程中的计算机方法》,第88卷,第1期,第17-74页,1991年·Zbl 0746.76067号 ·doi:10.1016/0045-7825(91)90232-U
[21] P.K.Sweby,“双曲守恒律中使用通量限制器的高分辨率方案”,《SIAM数值分析杂志》,第21卷,第5期,第995-1011页,1984年·兹伯利0565.65048 ·doi:10.1137/0721062
[22] P.H.Gaskell和A.K.C.Lau,“曲率补偿对流传输:SMART,一种新的有界性保护传输算法”,《国际流体数值方法杂志》,第8卷,第6期,第617-641页,1988年·Zbl 0668.76118号 ·doi:10.1002/fld.1650080602
[23] M.F.Tomé和S.McKee,“GENSMAC:一般领域自由表面流动的计算标记和细胞方法”,《计算物理学杂志》,第110卷,第1期,第171-1861994页·Zbl 0790.76058号 ·doi:10.1006/jcph.1994.1013
[24] V.G.Ferreira,巴西圣卡洛斯圣保罗大学计算机科学与统计系硕士论文,USP计算机科学与统计学系,2001年。
[25] S.Armfield和R.Street,“交错网格上Navier-Stokes方程分数步法时间精度的分析和比较”,《流体数值方法国际期刊》,第38卷,第3期,第255-282页,2002年·Zbl 1027.76033号 ·doi:10.1002/fld.217
[26] F.H.Harlow和J.E.Welch,“含自由表面流体随时间变化的粘性不可压缩流动的数值计算”,《流体物理学》,第8卷,第12期,第2182-2189页,1965年·Zbl 1180.76043号 ·doi:10.1063/1.1761178
[27] A.Chorin,“求解不可压缩粘性流动问题的数值方法”,《物理计算杂志》,第2卷,第1期,第12-26页,1967年·Zbl 0149.44802号 ·doi:10.1016/0021-9991(67)90037-X
[28] J.Eaton和J.P.Johnston,“湍流再附着:后向台阶后流动和结构的实验研究”,技术代表TR MD-39,斯坦福大学,美国加利福尼亚州斯坦福市,1980年。
[29] S.Thangam和C.G.Speziale,“通过后向台阶的湍流:双方程模型的临界评估”,美国建筑师协会期刊,第30卷,第5期,第1314-1320页,1992年·Zbl 0775.76069号 ·doi:10.1016/0020-7225(92)90148-A
[30] A.C.Brandi,Estraégias“Upwind”e Modelagem k-\epsilon para Simula Numérica de Escoamentos com Superfícies Livres em Altos Nümeros de Reynolds,硕士论文,计算机科学与统计系,美国药典-圣保罗大学,巴西圣卡洛斯,2005年。
[31] F.M.White,流体力学,McGraw-Hill,美国纽约州纽约市,1979年·兹比尔0471.76001
[32] E.J.Watson,“液体射流在水平面上的径向扩散”,《流体力学杂志》,第20卷,第481-499页,1964年·Zbl 0129.20002 ·doi:10.1017/S0022112064001367
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