关于平面空穴流动的截断误差减小方法(英文)

提出了一种新的截断误差减小方法。该方法是利用在粗网格 ( 2 h)上估算截断误差进而减小在原始网格( h)上的误差的迭代过程 ,最终目的是利用粗网格得出更精确的结果以及发展一种新的粗网格直接数值模拟方法     

输运方程Hybrid格式的改良

本文提出输运方程Hybrid格式的一个改良格式,计算结果显示,稳定性与精度提高,而计算机时没有明显增加。     

对输运方程“人工粘性”的认识和旋转的逐向分析格式

本文提出对涡输运方程差分格式的精度和所谓“人工粘性”的新认识,指出过去各种差分格式在高网络Re数情况下失败的原因在于没有真正迎风。本文提出了真正迎风的、旋转的逐向分析格式,并用它计算丁Re=100,400,1000,2000条件下的平面Cavity流动,用10×10和20×20的粗网格,从低Re数到高Re数均获得收敛迅速并且比较精确的数值解。     

MVG控制斜激波/湍流边界层干涉的大涡模拟

采用浸没边界法(IBM)对带有微型涡发生器(MVG)控制器的激波/湍流边界层干涉流动进行了大涡模拟(LES)。以来流马赫数为2.3的斜激波(由平板上方8°楔产生)为基本流动入射平板湍流边界层,通过在干涉区前布置MVG阵列来控制激波诱导的边界层分离。采用浸没边界法处理MVG的复杂几何,分析了MVG尾迹区平均流速度剖面,雷诺应力,瞬态旋涡结构。结果表明:时均流场显示MVG尾迹区存在一对对转的主流向涡,流向涡加剧了边界内的动量交换从而增加了边界层抗分离能力,而瞬态流场则反映出MVG尾迹区的剪切层由于Kelvin-Helmholtz(K-H)不稳定性会卷起为一列展向旋涡。     

Liutex-涡定义和第三代涡识别方法

本文回顾了涡定义和涡识别方法的发展历史,着重介绍了作者UTA(University of Texas at Arlington)团队及其合作者在涡科学和湍流研究的一些最新学术创新成果。UTA团队发现了可以定量描述流体刚性转动部分的物理量——Liutex向量,其主要思想是把流体刚性转动从流体运动中提取出来,进而用Liutex来定义和识别涡结构,并已在广泛应用中证明了其作为涡识别方法的优越性。基于Liutex向量可以进一步研究涡量分解、速度梯度张量分解、流体运动分解、湍流结构、湍流生成机理以及旋涡的科学识别,为流体运动学的发展开辟了广阔的研究空间。区别于第一代涡识别方法和第二代涡识别方法,Liutex是一个向量,其方向代表当地转轴,大小代表当地流体刚性旋转角速度的二倍。本文详细介绍了基于Liutex向量的第三代涡的定义和识别方法,包括Liutex等值面、Liutex-Omega等值面、Liutex向量线、Liutex涡核线、以及最新发现的中低雷诺数湍流边界层中的Liutex-5/3幂次相似律,其发现很大程度上扩大了传统湍流能谱幂次律的适用范围,对建立湍流模型具有重要意义。     

涡输运方程差分理论的探讨

本文分析了一维和二维涡方程各种差分格式的精度和人工粘性,对经典差分理论的一些提法,诸如相容性,收敛性、精度、人工粘性等提出了疑义,阐述了笔者对这些概念的认识,并用来解释N-S方程求解中一些长期令人迷惑的现象。     

封闭旋转圆筒内粘性气体流动的渐近分析

本文用渐近分析方法研究了封闭旋转圆筒内粘性气体的流动,提出了一种简单的解析计算方法。整个流场分为六个区,给出了各区问题的提法。求解了Ekman层和中心区流场,引入驱动函数和扭转函数。求解Stewartson层流场时,又把问题分为三类:E~(1/3)层内部热循环、E~(1/3)层窄缝进料和E~(1/4)层温度扭变问题。较仔细地讨论了Stewartson层与拐角和中心区的匹配。本文算例与数值计算结果符合得较好。     

双侧排气的尾排气管简化流场的计算和分析

本文用SIMPLE方法计算了双侧排气的某尾排气管的简化流场,求解了紊流的二维全N-S方程,用台阶法处理了复杂形状的边界问题。计算了中心体上具有不同形状R环的5个算例,并根据计算结果讨论了R环改善排气管性能的科学机理,为R环的优化设计提供了一个参考。