二维定常不可压涡量-速度N-S方程组高精度紧致差分方法

来源 :中国工程热物理学会2008年传热传质学学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:y810417
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
提出了数值求解二维定常不可压涡量-速度N-S方程组高精度紧致差分格式,以及边界条件的同阶离散格式。针对有解析解的二维定常N-S方程组的狄利克雷边值问题和典型的驱动方腔流问题进行数值模拟,验证了方法的精确性和可靠性。
其他文献
本文从Maxwell方程组出发,建立具有典型微结构表面热辐射的电磁理论模型,通过时域有限差分数值算法研究微结构表面与入射辐射间的相互作用,考察了尺寸参数、物性参数、入射波长和微结构几何形态等因素对表面辐射特性的影响,为实现微/纳米尺度下表面辐射特性的调节以及表面辐射流的控制提供必要的理论准备。
本文将空冷汽轮发电机气隙简化为二维同心圆柱环形空间流动模型,依照CFD原理,采用有限体积法数值求解旋转层流与湍流流动,并与同心圆柱Couette剪切流理论分析解及相关研究进行对比,证明二维气隙模型及其边界条件的正确性,计算结果准确。在速度场研究基础上,增加能量方程及辐射传递方程,在第一类边界条件下,考虑对流及辐射换热,分析比较湍流状态下,环形空间内速度场分布、温度场分布特征。为气隙内三维旋转流动及
随着空冷汽轮发电机容量不断增加,转子通风系统属多风路冷却系统。为了使转子各区域通风均匀,本文以某大型空气冷却汽轮发电机转子为研究对象,建立包括径向副槽通风、轴向通风及端部通风的多风路通风结构物理模型,基于计算流体动力学原理,运用有限体积法进行三维紊流流场的数值模拟,得出进入转子各通风道的空气量,分析多种结构对转子端部、轴向风道及副槽三部分风量分配的影响,结论为转子通风道优化设计提供理论指导。
空冷汽轮发电机容量增加,转子线圈增长。为了在多风路通风冷却结构下,得到转子较完整、准确的温度分布,结合某大型空气正向冷却汽轮发电机转子,在研究转子半轴向段空气流量分配的基础上,建立转子端部、半轴向段本体及绕组的三维传热及紊流流动计算模型,基于计算流体动力学原理,运用有限体积法进行求解,得出转子端部、本体半轴向段绕组沿长度方向较完整的温度分布规律,以及转子局部高温区域,结论为转子优化设计提供理论指导
建立了由内部一点测量温度值,选取多个时间步长计算未知的表面热流密度与换热系数的导热反问题算法,该算法采用有限容积法离散方程,附加源项法处理边界条件。将计算模型应用于求解浸没水射流冷却过程中表面热流密度,求得计算温度值与实验测温值进行比较验证了算法的正确性,同时分析了将来时间步长对计算结果的影响。在此基础上分析了水射流冲击过程中薄钢片表面热流密度随表面温度与时间的变化特性。
制冷剂喷雾可对激光治疗葡萄酒色斑过程进行有效冷却,其涉及复杂的液滴蒸发、强烈的对流换热和质量传递,在前期工作的基础上,本文改进了描述制冷剂喷雾平衡蒸发阶段单个液滴蒸发的理论模型,给出了基于各种假设的六个气相模型并且比较了这些模型对R-134a 喷雾冷却过程中单个液滴加热和蒸发特性的影响,发现考虑了过热影响的气相模型所预测的蒸发过程最接近实验数据,并用该模型研究了液滴初始直径和速度等参数对液滴蒸发特
本文对办公室层状送风下的热舒适性进行了实验研究和数值模拟。实验结果表明考虑人体处于坐姿的情况,在人员活动的大部分区内,层状送风创造的室内温度环境能够满足ISO7730所规定的24.5±1.5℃,但是在射流直接经过的区域,可能存在吹风感。测得的最大头脚温差为-1.25℃,符合ISO7730规定的头脚温差小于3℃的要求。在0.8m以下,空气混合较好,速度较低,形成了拟流动滞止区,这在一定程度上避免了脚
本文利用先进的流速测量技术,在低速的幂律流体槽道内对具有连续移动的平板边界层进行了实验研究。实验观察了平板速度比例参数对边界层流场分布的影响,通过示踪粒子图像的处理得到了边界层速度场的分布,并通过流场后处理得到了剪切力的分布,最后对速度和剪切力进行了无量纲化。实验数据的结果表明:无量纲速度是平板速度比例参数和相似变量的增函数,无量纲剪切力是速度比例参数和相似变量的减函数。
本文首先说明对传热问题火积耗散理论比熵产最小原理具有明显的优势,它弥补了最小熵产方法只适用于热功转换的局限性,避免了最小熵产原理和傅里叶定律间的矛盾。然后利用火积和熵的关系,推出了换热器中由有限温差导热、流体阻力和热力不相似流体掺混引起的火积耗散,为火积耗散理论在换热器设计中的进一步应用奠定了一定基础。
基于分布参数方法,对大型制冷系统中的水平管外降膜蒸发进行了管束传热优化数值模拟计算。在计算中,模型计算了饱和的液态制冷剂R134a在水平的铜管束外流动蒸发的换热特性。模型考虑了不同的管子类型和2流程中不同的管子流程布置对蒸发器换热特性的影响,结果表明,蒸发器采用Turbo-EHP管的性能高于其它传热管;不同流程布置对蒸发器性能的影响比较大,其中,下进上出管排布置的换热性能优于其它管排布置。同时,本