国家自然科学基金(50679001)
- 作品数：36 被引量：258H指数：10
- 相关作者：王国玉张博余志毅张敏弟李向宾更多>>
- 相关机构：北京理工大学华北电力大学清华大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金长江学者和创新团队发展计划更多>>
- 相关领域：水利工程理学动力工程及工程热物理机械工程更多>>
- 绕水翼超空化流动数值模拟的湍流模型评价被引量：6
- 2008年
- 为深入了解湍流模型对超空化流动计算的影响,分别采用3种不同的湍流模型即标准κ-ε模型、RNGκ-ε模型和SSG雷诺应力模型,对绕水翼的超空化流动进行了数值模拟,并与实验结果进行了对比.结果表明:标准κ-ε模型仅能模拟出定常状态的超空化形态;RNGκ-ε模型和SSG雷诺应力模型能较为准确地模拟出超空化区域内的两相混合非定常特性,并完整再现了空泡内部两相(气相和水气混合相)界面的反向波动过程,而采用RNGκ-ε模型计算得到的最大空泡长度与实验最为接近.
- 李向宾王国玉张博余志毅
- 关键词：湍流模型非定常特性
- 修正的RNG κ-ε模型在云状空化流动计算中的应用评价被引量：24
- 2008年
- 基于实验结果评价了一种用密度函数修正的RNGκ-ε湍流模型在云状空化流动计算中的应用.采用不同的修正系数,分别计算了绕Clark-y型水翼云状空化流动,获得了随时间变化的空化形态和升、阻力等流场及动力特性.通过与实验结果的对比表明,修正后的模型可以更准确地捕捉云状空化区域的空穴形态和空泡脱落的非定常细节;密度函数中指数n的选取对计算所得的空穴长度和升阻力均有影响,然而对流场动力特性的主要频谱分布影响不明显.
- 张博王国玉张淑丽余志毅
- 关键词：湍流模型云状空化
- 圆盘空化器超空化绕流流场结构及动力特性的数值分析被引量：8
- 2008年
- 应用均质平衡流模型对圆盘空化器超空化非定常绕流流场进行数值计算研究。为了更准确地捕捉流场的非定常特性,通过对ANSYS-CFX10.0软件的二次开发引入了基于滤波器的湍流模型,空化模拟则采用基于Rayleigh-Plesset方程的质量传输模型。在此基础上,计算了绕圆盘空化器超空化形态及升力和阻力随时间的变化曲线。计算结果显示:绕圆盘空化器的超空化流场可分为上游的高含汽率区和下游的汽液交混区,前者形成稳定的驻涡而具有稳定的空泡形态,后者则随着尾部涡团的交替发展而逐渐向下游扩展,最后稳定为拟圆锥状空化带;在超空化形成过程中,圆盘空化器可迅速获得稳定的升阻力。
- 余志毅王国玉顾玲燕张敏弟
- 关键词：流体力学
- 滤波器湍流模型在超空化流动计算中的应用评价被引量：7
- 2008年
- 对滤波器湍流模型(FBM)在超空化流动计算中的应用进行分析和评价.在CFX软件中,分别采用FBM模型和标准k-ε模型对Hydronautics翼形的超空化流动进行模拟,结合水洞实验结果从空泡形态和流场结构两方面对两种模型的计算结果作对比分析.结果表明,FBM模型对空泡形态和空泡尺度的模拟更符合实际.FBM模型可以捕捉超空化流动中较大尺度的涡团结构,并能更清晰地模拟出空化区尾部涡团交替脱落的非定常细节,同时,FBM模型对超空化流动中反向射流现象的模拟更敏感.
- 余志毅顾玲燕李向宾王国玉
- 关键词：滤波器湍流模型
- 栅中水翼的空化流体动力特性被引量：4
- 2010年
- 采用数值模拟的方法对空化条件下Clark-y水翼和栅中水翼的水动力特性进行了研究.计算中,空化模型采用基于Rayleigh-Plesset方程的Kubota模型,湍流模型则采用基于滤波器的混合湍流模型.通过实验结果对计算结果的可靠性进行了验证.结果表明,受上下翼型的影响,栅中水翼吸力面的低压区和压力面的高压区相对水翼情况有所收缩,造成平均升力系数变小;与水翼相比,栅中水翼的升阻力变化周期更长,波动范围更大.
- 时素果余志毅俞启东王国玉
- 关键词：空化动力特性
- 绕水翼空化非定常动力特性的时频分析被引量：16
- 2009年
- 为了解绕水翼附着空化的流体动力特性,用实验方法研究了绕水翼的空化流动现象。实验在空化水洞中完成,采用高速摄像技术观测了不同空化阶段的空穴形态,并测量了水翼所受的升阻力。利用时频分析中的Choi-Williams变换和小波变换对水翼升力信号进行了分析处理,得到了水翼升力信号在不同空化阶段的时频特征。结果表明:在不同的空化阶段,对应于各种不同的空化形态,其流体动力的频谱特性也表现了不同的特点。在没有空化产生时,水翼升力的时频无规则,升力随时间的变化不存在周期性;在片状空化阶段,升力信号变化的频率随着空化数的减小而减小;在云状空化阶段,空穴波动增强,升力信号的周期性更加显著,而此时频率基本不随时间和空化数变化。
- 张博王国玉黄彪余峰张敏弟
- 关键词：水翼时频分析
- 叶片泵内气液两相流的三维流动数值模型被引量：17
- 2007年
- 基于双流体模型建立针对叶片泵内气液两相三维湍流流动的数学模型和数值计算方法.相间作用力考虑了阻力和附加质量力,湍流模型考虑了因相含量脉动引起的附加源项,在SIMPLEC算法基础上提出了一种气液两相流的压力修正算法.运用所建模型计算了叶片式气液混输泵在进口含气率分别为5%,15%,25%的系列工况下叶轮的内部两相流场,并作了扬程特性预测.与实验结果的对比表明,所提出的流动模型是可靠的,并具有较宽的进口含气率适用范围.
- 余志毅曹树良王国玉
- 关键词：叶片泵气液两相流数值模拟
- 绕空化器自然空化流动的研究被引量：5
- 2010年
- 本文采用高速全流场显示技术、片光源流动显示技术和应变式测力系统相结合研究了圆盘空化器模型的流场。结果表明：随着来流速度增加,绕圆盘流动经过无空化到初生空化的过渡过程后,出现了初生空化、带状空化和团状空化等不同空化阶段;绕圆盘流动阻力系数不断减小,出现了空化后阻力变化梯度降低;绕空化器的流场波动幅度不断加大,但空化器所受阻力主频基本稳定。
- 张敏弟郭善刚邵峰王国玉
- 关键词：空化流动
- 滤波器湍流模型在空化流动计算中的应用被引量：1
- 2009年
- 以绕栅中水翼流动为例,对滤波器湍流模型(FBM)在空化流动计算中的应用方法进行研究.以水翼附近加密区的最大网格尺度为基准,采用了4种不同的滤波器尺寸,结合水洞实验和标准κ-ε模型结果,从空泡形态和阻力预测两方面对滤波器尺寸的影响及其选用方法进行分析.结果表明,滤波函数对翼形尾部空泡脱落区的湍流黏度起到了修正作用,且滤波尺寸越小,修正的幅度越大.考虑到网格对湍流尺度的分辨能力,建议滤波器尺寸取比加密区最大网格尺度稍大的值.
- 余志毅张淑丽时素果张博王国玉
- 关键词：滤波器湍流模型空化流动
- 绕水翼空化流动速度分布的DPIV测量与分析被引量：10
- 2009年
- 利用数字式粒子图像测速(DPIV)系统,对绕Hydronautics水翼流场的时均速度分布进行了测量。结果表明:随着空化数的降低,空化结构的发展决定了整个流场的速度分布;低速高脉动区域的范围基本上对应于空化区域;空化区域核心处的最低速度分布变得更为均匀,并在向下游移动的过程中影响范围逐渐变小;水翼后部主流区速度分布经历了一个均匀—震荡—逐渐均匀的发展过程;在超空化阶段,水翼吸力面前缘相对应的空化区域与主流区有相近的速度分布,而其它空化区域仍为低速区。
- 李向宾刘淑艳王国玉张博张敏弟
- 关键词：工程热物理
