邱建贤[1]2001年在《流体动力学方程的差分格式及其收敛性研究》文中指出本文在交错网格的情况下，利用Gauss型求积公式构造了一类求解双曲守恒律的时空一致二阶显式Gauss型差分格式，这类Gauss型差分格式，具有不需要求解Riemann问题、计算简单、工作量少、编程简便等优美特点，而且由于这类格式在应用于求解方程组的时候，不需要对方程组进行特征分解，因此可应用于求解非严格的双曲守恒律方程组。在一维单个方程的情况下，证明该格式在CFL条件限制下为TVD格式，并证明了该格式的收敛性，给出了该格式的逐点误差阶估计，证明了该格式的解在加权意义下的收敛阶为一阶的；在二维和叁维的情况下，证明了格式的MmB性质，然后将格式推广到方程组的情形，最后我们进行了数值试验，得到的试验结果是很令人满意的。 含有刚度源项的双曲守恒律可以用宋描述许多物理问题，如气体动力学、水波、交通流等等。本文将求解双曲守恒律方程的交错网格的GAUSS型差分格式，应用于求解含有刚度源项的双曲守恒律，构造了一类具有高分辨，计算简便等优点的求解含有刚度源项的双曲守恒律的交错网格的GAUSS型差分格式，证明该格式为一致二阶精度的格式，证明了该格式在CFL条件限制下为TVD格式，并证明了该格式的收敛性。最后我们进行了数值试验，验证了差分格式的精度。 Hamilton-Jacobi方程在控制论和微分对策中有广泛的应用，由于其表达形式与双曲守恒律方程极为相近，这有利于我们借助于求解双曲守恒律方程的差分格式来构造求解Hamilton-Jacobi方程的差分格式。本文，我们将Hamilton-Jacobi方程变化为双曲守恒律方程，利用求解双曲守恒律方程的交错网格的GAUSS型差分格式，构造了一类求解Hamilton-Jacobi方程的交错网格的GAUSS型差分格式。这类格式具有高分辨，计算简便等优点。最后我们针对一系列的一维和二维问题进行了数值试验，试验结果是很令人满意的。 利用曙光-1000型分布存储大规模并行机，对我们在交错网格下所构造求解Euler方程和浅水方程的高分辨差分格式进行了并行实现，并对并行效率进行了分析，计算结果和并行效率都比较令人满意。
周红梅[2]2007年在《二维湍流流场数值模拟方法的研究》文中提出为进一步发展和完善叶栅内部湍流流场的数值计算方法，从而为叶轮机械内部复杂流场的数值模拟奠定基础，本文针对该领域的若干重要问题展开讨论和研究。 本文首先详细推导了二维任意曲线坐标系下张量形式的流动控制方程及其和压力修正方程的离散形式，应用求解压力速度耦合的SIMPLE算法，以压力为主要求解变量对Navier-Stokes方程进行数值求解。在此基础上编写了可计算可压与不可压的二维湍流流场的计算程序。 本程序建立在完全守恒结构化的有限体积框架上，采用非交错网格布局，将所有变量均置于同一套网格上。为消除采用非交错网格布局时出现的非物理性压力振荡现象即压力与速度失耦，采用Rhie和Chow提出的“动量插值”方法。 为避免标准κ-ε模型对时均应变率大时的局限性，采用可实现κ-ε(realizable κ-ε model)模型进行湍流流动的数值模拟，在固体壁面处采用壁面函数法来进行边界条件的处理以减少内存及计算时间。 为提高计算精度，纳入高阶精度的QUICK格式，CUI格式，和具有TVD特性的MUSCL格式，通过在一阶迎风格式的基础上引入附加源项的方法实现。由于程序的通用性也为采用其它先进的数值格式打下基础。 在上述一系列研究工作的基础上，本文较完整的编制了二维湍流流场的计算程序，并对可压缩的双圆弧平面叶栅等典型算例应用以上的几种格式在不同网格下进行了数值模拟。计算结果与一些实验数据及文献中的结果符合较好，证明了本工程的有效性。
邢承治[3]2007年在《蒸汽蓄热器喷嘴的CFD研究及结构优化》文中提出蒸汽蓄热器是一种发展潜力巨大的节能设备,其蓄热性能体现在其核心构件—蒸汽喷嘴上,蒸汽蓄热器喷嘴与蒸汽喷射器内的喷嘴相似,都是用来降压增速的流体机械。本文通过对蒸汽喷嘴的工况分析,对蒸汽喷嘴进行结构设计,并利用Fluent软件平台对其内部流场进行数值模拟分析,在此基础上实现结构优化,以提高蒸汽喷嘴的喷射效率。本文对蒸汽蓄热器喷嘴的技术革新及蒸汽蓄热器的推广应用具有一定的指导意义和借鉴价值。主要研究工作如下:(1)查阅了大量的国内外相关文献,针对国内蒸汽蓄热器喷嘴研究滞后,仅有少量文献局限于实验研究的状况,提出在CFD环境下通过数值模拟分析进行结构优化。(2)通过对蒸汽蓄热器充汽阶段对流传质传热过程的热水力特性研究,确定喷嘴出口的蒸汽流速度是蒸汽蓄热器内水体紊流扰动主要强制驱动力,是蓄热效率的主要影响参数。(3)对喷嘴结构进行分析,确定Laval喷嘴是最佳结构并在此基础上进行结构设计,简化模型,建立几何模型进行网格划分。(4)比较分析各种湍流模型,确定最适应模型,选择适当的离散格式,并进行相应的边界参数设定,使数值模拟尽量接近实际工况,反映喷嘴内部蒸汽的真实流动规律。(5)调整参数对喷嘴流场进行大量数值模拟,对模拟结果进行类比分析,提出喷嘴结构进行优化设计。
张晓琨[4]2007年在《16V280柴油机燃油系统新型喷嘴的叁维流场数值模拟计算》文中研究指明随着科学技术的进步，人们对流体的性质及运动规律的研究不断深入。但是由于流体运动的复杂性，对于实际工程中大量存在的边界形状复杂的流动，由于其复杂性并且难于测量，物理模型试验具有局限性，实验往往只能给出总流的参数，而数值模拟则能给出相关流场的具体信息。正是因为数值模拟具有较多的优点，渐已成为研究与流体相关机械的强有力手段。FLUENT是一个对可压缩流体进行数值模拟的流体力学商业软件，将其应用于柴油机喷油嘴内部流场的模拟，可以方便地计算出各项参数的全场分布，具有计算快速、简捷、方便，数值精度较高等优点，实用性较强。通过CFD(Computaion Fluid Dynamic)软件FLUENT分别利用可压缩流体的叁维湍流模型和无粘流动模型对改进前后喷油嘴内流场进行了数值模拟。对比研究发现，90°密封座面的压力损失小于60°密封座面；随着喷射压力的提高喷油嘴粘性流体流量与无粘流体流量之比有减小的趋势；喷孔倒角可以增大喷油嘴流量系数，同时可以减少高压喷射带来的压力损失。按照该设计生产的产品前不久在高强化中速机车柴油机上22万余公里的实际运用结果表明，该型针阀偶件大大减少了故障率，并且其工作可靠性、使用寿命有大幅度提高。论文的第一部分介绍了柴油机燃油喷射系统的原理、发展状态及未来趋势。重点介绍了铁路机车用柴油机。论文的第二部分介绍了FLUENT基本理论及应用，对它的网格适用、可以计算的物理问题类型、边界条件、湍流模型和求解器加以说明。论文的第叁部分介绍了运用FLUENT软件对机车柴油机喷油器的叁维流场模拟情况及结论。
宫武旗, 伍儒康[5]2015年在《求解流线曲率法反命题的一种新型有限差分方法》文中提出针对全叁元离心叶轮流线曲率法反命题设计,提出了一种求解S2m流面速度梯度方程的新型有限差分解法。该方法将相对速度沿准正交线的方向导数采用前向差分格式,将相对速度沿流线的方向导数分解为两项,一项采用前向差分,另一项采用后向差分格式,其他各参量沿准正交线或流线的方向导数统一采用前向差分格式。这样便解决了简单采用前向差分格式或后向差分格式难以保证求解速度场的矩阵主对角线元素占优问题,使求解格式具有较强的稳定性和收敛性。新型有限差分求解方法应用于Krain叶轮的改型设计,经计算流体动力学(CFD)分析得,改型叶轮效率提高约0.3%,压比提高约0.2,表明利用新型有限差分法求解S2m流面速度梯度方程是可行的。
刘晓蕾[6]2007年在《局部相平衡模型（LPEM）方程数值解法的实现与分析》文中研究说明局部相平衡模型(LPEM)不仅在石油污染物造成的土壤污染问题中应用,并且广泛应用在河流污染、大气污染、核废弃物污染等问题的处理中。污染问题已引起了国内外水文地质学者和环境学者的广大关注,并成为地下环境污染控制研究中的热点和焦点问题。科学技术中关于这类问题的数值模拟问题,很多归结为偏微分方程求解问题。由于解析法一般仅限于条件比较简单、理想的情况下,因此对局部相平衡模型(LPEM)方程数值解的研究是具有十分重要的理论和实际应用意义的。求解偏微分方程数值解的方法有多种,如有限差分、有限元法、有限体积法等。其中有限差分方法是一种重要的数值计算方法。作为一种重要的数值求解方法,经过几十年的发展,已经取得了很大的成功,尤其是近二十多年来发展迅速,研究成果颇多,von Neumann,Courant,Friedrichs,Lax,Wendroff等人为此作出了不懈的努力。本课题简单介绍局部相平衡模型的建立过程,主要研究求解局部相平衡模型(LPEM)方程的几种差分格式。对局部相平衡模型(LPEM)方程来说,首先对微分方程半离散化,其次对整数阶导数采用差商方法进行离散,构造出差分格式,然后针对该差分格式进行理论分析,分析精度以及稳定性。
邓小兵[7]2008年在《不可压缩湍流大涡模拟研究》文中研究表明由于缺乏有效的湍流预测手段,目前计算流体动力学对工程问题中常见的复杂流动难以给出准确的结果。可以说,湍流问题是计算流体动力学成为精确定量预测技术的主要障碍,是制约计算流体动力学学科发展和新型飞行器研制的一个无法绕开的瓶颈问题。湍流大涡模拟方法通过低通滤波运算将流场尺度划分为滤波可分辨尺度和亚滤波尺度,对滤波可分辨尺度运动用数值方法直接计算,而亚滤波尺度运动对滤波可分辨运动的影响则通过构造亚滤波尺度模型来加以模拟。由于高雷诺数湍流的小尺度运动具有普适性,理论上存在构造不依赖于具体流动的、普适的亚滤波尺度模型的可能,因而大涡模拟被认为具有提高湍流预测精度的能力,将会在不远的将来替代目前工程中普遍采用的雷诺平均方法,成为湍流工程计算的主要方法。由于对湍流小尺度运动规律缺乏足够的了解,现有的各种亚滤波尺度模型还不能准确刻画亚滤波尺度运动的影响,从而引入了模型误差。另一方面,由于大涡模拟所处理的湍流问题是复杂的非定常非线性多尺度系统,直接应用一些在传统的定常、层流和湍流雷诺平均计算中成功的数值方法会带来较大的数值误差。数值误差与模型误差通过复杂的非线性动力学过程相互影响,使得目前的大涡模拟计算表现出相当大的不确定性。本文通过对空间离散误差以及大涡模拟显式滤波方案的研究,建立了可以较好地控制数值误差影响的大涡模拟计算方案。基本的思路是尽可能减小空间离散格式的差分误差,然后通过大涡模拟显式滤波方案对数值误差加以控制,使之不影响亚滤波尺度模型的作用。为此,首先综合考虑尽可能减小差分误差和显式滤波控制混淆误差两方面的要求,构造了一个频谱优化的五点四阶中心型叁对角紧致格式optC4。接着设计了与数值稳定滤波相统一的大涡模拟显式滤波方案,该方案通过一次滤波同时实现了中心型格式计算的数值稳定和大涡模拟显式滤波控制数值误差的目的。在此基础上,建立了具有较高误差控制水平的叁维不可压缩湍流大涡模拟计算软件。以上述软件为基础,本文还开展了亚滤波尺度模型误差的研究。首先研究了划分滤波可分辨尺度和亚滤波尺度的滤波宽度计算公式,提出了基于亚滤波尺度动能耗散的新滤波宽度公式。接着基于对湍流小尺度运动的可逆性和不可逆性的分析,给出了部分亚滤波尺度模型不能产生足够的平均动能耗散的物理解释。以此为基础,提出了亚滤波尺度模型应该由时间反演对称部分和时间反演反对称部分两个部分共同构成的准则,并且证明时间反演对称部分所产生的平均亚滤波尺度动能耗散率为零,从而亚滤波尺度模型的平均动能耗散率完全由时间反演反对称部分提供。这一准则实际上给出了所谓混合模型的物理基础,同时给出了模型时间反演对称部分对平均动能耗散贡献为零的物理约束。文章最后考查了以此为基础的、一般的动态混合模型构造方法,并针对两个模型部分的几个可能的选择实际构造了具体的模型。对时间反演对称部分采用相似性模型、而时间反演反对称部分用Smagorinsky模型的情形得到的两个新动态混合模型所作的计算表明,新模型克服了原有模型不能产生正确的平均动能耗散率的问题,并且给出了比动态Smagorinsky模型更准确的能谱分布。全文共分七章,各章内容概述如下:第一章为引言。概述了湍流研究的重要性和困难性,湍流图像的演化,湍流的研究方法,湍流数值模拟尤其是大涡模拟方法在湍流研究中的地位。回顾了不可压缩湍流大涡模拟方法的历史和研究现状,并扼要介绍了本文所作的工作。第二章是对湍流大涡模拟方法的概括介绍,明确了本文的基本概念、方法和研究内容。首先简单讨论了大涡模拟方法的理论基础和控制方程,之后介绍了大涡模拟方法的误差分析与控制,讨论了显式滤波方案对大涡模拟误差控制的意义,明确了本文的误差控制策略。最后介绍了亚滤波尺度模型的检验方法和两个常用的亚滤波尺度模型。第叁章是数值方法。首先介绍了本文的不可压缩流动求解方法——虚拟压缩方法,并给出基于虚拟压缩方法的不可压缩湍流大涡模拟控制方程组及其在一般曲线坐标系下的形式。接着介绍了控制方程的空间离散方法和时间推进方案。最后是对应用高阶紧致格式的有限差分方法自由流守恒问题的处理方案。第四章是对空间离散格式的研究,目的是设计符合本文误差控制方案要求的空间离散格式。首先论证了高阶中心型空间离散格式在具有较高误差控制水平的大涡模拟计算方案中的必要性。接着介绍了空间离散格式误差的傅立叶分析方法,探讨了差分格式的差分误差和混淆误差的影响。借鉴谱方法消除混淆误差的“3/2规则”,提出差分格式变形波数的优化区间应该限制在ω=kΔ∈[0,2/3π]以内。以此为基础,设计了一个优化的四阶中心型叁对角紧致格式optC4。本章最后是对optC4格式优异的频谱分辨能力及其在误差控制策略中的有效性的验证与确认。最后,借助于精心设计的显式滤波方案提供的误差分离手段,考查了不同的空间离散误差对大涡模拟计算结果的影响。第五章探讨了与数值稳定滤波相统一的大涡模拟显式滤波方案。首先讨论了目前文献中采用的、对非线性项滤波的显式滤波方案破坏控制方程的伽利略变换不变性的问题。接着讨论了对变量的数值稳定滤波方案在时间推进过程中的滤波累积效应及其引入的数值耗散对解的影响,针对这一问题提出了对增量的滤波方案,新滤波方案既避免了滤波累积效应,又不会破坏控制方程的伽利略变换对称性。然后介绍了文献中提出的、显式滤波算子交换误差为O(Δ~n)阶小量的充分条件,并证明这个条件与数值稳定滤波要求滤波算子的截断误差为O(Δ~n)阶小量是等价的,从而按照这个条件设计的滤波算子可以同时满足显式滤波和数值稳定滤波的要求。接着探讨了滤波算子的具体设计方案,提出针对空间离散格式的差分误差在波数空间的分布来确定滤波算子传递函数的显式滤波算子设计方法,并针对本文采用的optC4格式具体设计了相应的显式滤波算子。之后通过各向同性自由衰减湍流和槽道湍流两个算例的计算,对新滤波方案的有效性进行了验证。第六章是亚滤波尺度模型研究。首先简短综述了常见的亚滤波尺度模型。紧接着,探讨了滤波宽度的计算方法,通过要求一般滤波算子与谱截断滤波算子在同样的滤波宽度定义下产生同样的亚滤波尺度动能耗散,给出了一个新的滤波宽度公式。数值计算的结果表明,新公式对各种性质的滤波算子都能给出准确的滤波宽度。接下来,探讨了亚滤波尺度模型的构造准则,并通过对湍流小尺度运动的可逆性和不可逆性的分析,给出了相似性模型、逆卷积模型等许多构造性模型耗散不足的物理解释,提出了亚滤波尺度模型应该由时间反演对称部分和时间反演反对称部分两个部分共同构成的准则,并且证明时间反演对称部分所产生的平均动能耗散率为零,从而亚滤波尺度模型的平均动能耗散率完全由时间反演反对称部分提供。这一准则实际上给出了所谓混合模型的物理基础,并同时给出了模型时间反演对称部分对平均动能耗散贡献为零的物理约束。最后考查了以此为基础的亚滤波尺度模型构造,提出时间反演反对称部分模拟平均动能耗散率,而时间反演对称部分模拟(除平均动能耗散率以外的)瞬时局部应力的一般动态混合模型构造思路,并针对两个模型部分的几个可能的选择实际构造了具体的模型。其中,对时间反演对称部分采用相似性模型、而时间反演反对称部分用Smagorinsky模型的情形得到单参数(DMMN)和两参数(DTMMN)两个新动态混合模型。对各向同性自由衰减算例的计算表明,新模型克服了原有模型不能产生正确的平均动能耗散率的问题。第七章是本文的结束语。对本文的工作进行总结,并探讨了今后进一步研究的方向。
姜健[8]2006年在《多级轴流叶轮机械内流场的隐式高精度高分辨率数值模拟》文中研究说明为进一步发展和完善多级轴流叶轮机械内叁维紊流流场的数值模拟技术,本文围绕该领域内的若干关键问题展开了研究。 本文首先推导得出了不受坐标系限制的张量形式的流体运动学基本方程组。引入正交曲线坐标系以及拉梅系数,将张量形式的方程组展开到相对圆柱坐标下并投影到计算空间上。在此基础上,详细推导得出了矢通量按正负特征值分裂以后的亚通量的统一形式,不仅简化了计算程序,而且为使用现代先进数值格式打下了基础。 分析了现代先进数值格式的构造原则。将高分辨率的叁阶ENN格式应用于叁维叶栅紊流流场的数值模拟,并结合无矩阵求逆运算的LU-SGS隐式解法提高了计算速度,使得叶栅内复杂流动的数值模拟问题在精度和计算效率两个方面均有较好的效果。 参考动静干涉面处理的“混合平面法”,本文提出并讨论了动静干涉而处理应该保证的两个问题:流动参数的守恒型和流动参数的上下游相互传递。以此为出发点,构造了两大类动静干涉面处理模型,即:动静干涉面重合处理模型及动静干涉面重迭处理模型。通过算例计算检验,验证了本文所发展的这两大类干涉面处理模型的可行性。 对网格生成中需要注意的若干关键问题进行了讨论和分析,结合本文研究对象,提出了相应的网格生成方法。利用VC++开发了一套适用于叶轮机械内流场数值计算的界面化网格生成软件,可以生成平面叶栅、直列叶栅和叁维通道叶栅的计算网格,具有较多的控制参数,能够快速高效且直观地生成网格。 在上述一系列研究工作的基础上,结合本文所设计的串行分区计算流程,本文较完整地建立了多级轴流叶轮机械内叁维紊流流场数值模拟系统。通过对某两级风扇近设计点和某带进口导叶的叁级轴流压气机设计转速下多个状态的计算以及对计算结果的详细分析,表明了本文算法具有较高的激波捕捉能力,且有一定的精度,同时也证明了本文所开发的网格生成软件的有效性。 文的工作为进一步发展和应用高精度高分辨率格式以及进一步开展动静干涉面处理的研究打下了良好的基础,对深入了解多级叶轮机械内部流动特性并指导设计具有较高的学术价值和工程实用价值。本文有针对性的研究工作,为多级
李华峰[9]2008年在《空间结构数值风洞模拟与流固耦合风致响应》文中进行了进一步梳理结构轻量化、大型化、造型复杂化给空间结构风工程研究提出严峻挑战。以索膜结构等为代表的风敏感结构的风损问题十分明显,风荷载成为此类建筑物控制设计的主要荷载之一。如何计算风对风敏感结构的作用已成为理论与工程界关注的热点问题。本文基于计算流体动力学和计算结构动力学理论,对空间结构风工程研究涉及的关键领域进行了研究。在充分考虑Navier-Stokes方程中各子项的作用的前提下,将压力修正法及Taylor-Hood单元引入Taylor-Galerkin有限元法,推导出基于二阶Taylor-Galerkin有限元法的不可压缩粘性流动的求解策略,并借助VC++编程实现了该求解策略对二维方腔拖曳流和平面Poissulie流动的数值模拟。将模拟结果与标准数据及相关文献发表数据比较显示,本文推导的求解策略成功的解决了Taylor-Galerkin有限元法求解粘性不可压缩流动时压力场伪振荡的难题。阐述了计算风工程的基本理论和计算方法,在对计算流域确定、边界条件选取、湍流模型选择、求解参数设置等问题进行了深入研究的基础上,借助计算流体动力学软件FLUENT,对某大型复杂空间结构进行了多工况数值风洞模拟,得到了结构体表风载体型系数,统计了结构体表分块体型系数,总结了当存在阻挡物时目标结构周围风场和体表风载体型系数的变化规律。通过与相应风洞试验结果进行对比分析表明,采用计算流体动力学方法进行建筑物风荷载的数值模拟是可行的。对张拉索膜结构流固耦合分析所涉及的关键问题作了详细的阐述,构建了迭代耦合法的计算理论框架。基于计算风工程的基本理论和计算方法,借助ADINA软件对若干典型体型索膜结构作了流固耦合风致响应分析,归纳了风荷载作用下各典型体型索膜结构有效应力响应、位移响应及结构表面风压分布的规律。最后,对实际工程——首都国际机场南线收费站进行了流固耦合风致响应分析,分析了收费站膜结构屋盖在风荷载作用下结构有效应力响应和位移响应随时间的变化规律。
黄剑峰[10]2007年在《混流式水轮机全流道内部叁维流场数值模拟》文中研究指明水轮机作为水电站的核心部件,对水电站的整体性能起着决定性的作用,水轮机技术的研究一直伴随着水电的开发在不断地发展。但是,国内外的不少水电站也因一些尚未解决的技术问题导致机组出现异常甚至过流部件的损坏,因此,还是存在着困扰水轮机安全高效稳定运行的一些技术难题亟待解决。另外,随着机组容量和尺寸的逐步增大,水轮机比转速不断提高,人们对于混流式水轮机的运行稳定性日益重视,这使得进行水轮机内部流场的模拟解析十分必要。总之,开展水轮机过流部件内部的定常及非定常流动分析对于深入了解水轮机振动的内在机理、改善水轮机的综合水力性能、提高水轮发电机组的运行稳定性具有十分重要的意义。CFD技术以其特有的灵活性和周期短、花费小的多方面优势为研究者提供了一个新的有效研究手段。水力机械内部流场的CFD数值模拟是研究混流式水轮机性能指标的重要工具,它可以通过对水轮机各过流部件内部流动稳定场及非稳定场的详细模拟,了解过流部件内部的综合特性,为研究水轮机水力性能及稳定性提供理论基础。合理地使用水轮机内部湍流流动的数学模型和计算技术,进行水轮机全流道的流动模拟计算研究是可行的研究方法,也是水轮机流动计算研究的发展方向。水轮机单流道或单个过流部件的CFD模拟计算由于没有考虑各过流部件之间的耦合干涉,其预测结果也存在较大偏差,所以,非常有必要进行全流道的各过流部件耦合计算来预测水轮机的整体特性和内部流场特征。本文结合某水电站的原型混流式水轮机几何参数来建立此水轮机的全流道几何物理模型。基于叁维时均N-S方程对水轮机内部流动及特性进行叁维数值模拟分析,首先采用标准κ-ε模型在不同导叶开度工况下对水轮机进行了多部件、动静耦合的定常湍流计算,获得了各工况下各过流部件内及动静部件间的流动细节,并预测了水轮机的能量和空化性能。在定常湍流计算的基础上,以其作为初始条件应用RNGκ-ε模型和滑移网格技术进行了水轮机动静干扰的非定常湍流数值模拟,得到的计算结果更接近实际流场的分布。对大涡模拟(LES)方法本文也进行了探索和尝试。计算结果表明水轮机中的水流处于复杂的湍流运动状态,转轮流道内夹杂着横向流动、脱流和回流等二次流动现象,整个流道内充满着各种涡旋,包括叶道涡、卡门涡、尾水管涡带等,对水轮机的效率和稳定性产生着巨大的影响。与单个过流部件的流动模拟相比,整体解析的边界条件更容易给定,只需指定蜗壳进口和尾水管出口的边界条件即可,计算结果跟实际情况更接近,因而能对水轮机的能量、空化特性做出更为准确的预估。
参考文献：
[1]. 流体动力学方程的差分格式及其收敛性研究[D]. 邱建贤. 南京航空航天大学. 2001
[2]. 二维湍流流场数值模拟方法的研究[D]. 周红梅. 西北工业大学. 2007
[3]. 蒸汽蓄热器喷嘴的CFD研究及结构优化[D]. 邢承治. 南昌大学. 2007
[4]. 16V280柴油机燃油系统新型喷嘴的叁维流场数值模拟计算[D]. 张晓琨. 大连交通大学. 2007
[5]. 求解流线曲率法反命题的一种新型有限差分方法[J]. 宫武旗, 伍儒康. 西安交通大学学报. 2015
[6]. 局部相平衡模型（LPEM）方程数值解法的实现与分析[D]. 刘晓蕾. 中国地质大学（北京）. 2007
[7]. 不可压缩湍流大涡模拟研究[D]. 邓小兵. 中国空气动力研究与发展中心. 2008
[8]. 多级轴流叶轮机械内流场的隐式高精度高分辨率数值模拟[D]. 姜健. 西北工业大学. 2006
[9]. 空间结构数值风洞模拟与流固耦合风致响应[D]. 李华峰. 上海交通大学. 2008
[10]. 混流式水轮机全流道内部叁维流场数值模拟[D]. 黄剑峰. 昆明理工大学. 2007
标签：力学论文; 航空航天科学与工程论文; 水轮机论文; 湍流论文; 数值模拟论文; 大涡模拟论文; 数据滤波论文; 误差分析论文; 图像滤波论文; 时间计算论文; 网格系统论文;