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轿车外流场网格生成策略及数值模拟 总被引：3，自引：0，他引：3
采用3种网格策略对某轿车外流场进行数值模拟研究，并应用商业CFD软件STAR—CD进行求解。根据计算过程和结果，分析不同网格策略的效果，论述3种网格策略的特点。数值模拟中考虑了车轮旋转和车轮固定两种边界条件，并将数值计算结果与试验数据进行了对比分析，探讨了高雷诺数k-ε湍流模型的计算精度。 相似文献
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对于复杂几何外形的离心泵，在层推进法生成混合三棱柱/四面体网格时，很难生成高质量的贴体三棱柱网格，且层推进法生成三棱柱时可能违背流形的可视化条件，针对这一问题，本文在层推进法的基础上，采用一种新的层推进矢量计算方法生成三棱柱网格，并对影响整体网格质量的棱柱层数及棱柱层之间的比例系数进行研究，同时对生成的网格进行数值模拟，并与已有算法生成的网格的数值计算结果及实验结果进行对比，结果表明，三棱柱层数越少，网格质量越高；比例系数越小，网格质量越高，但比例系数减小会使网格数增加，因此，基于计算精度和计算效率考虑，推荐层数为3，比例系数为1。通过对比不同算法生成的混合网格结果表明，在网格数量基本相同情况下，本文算法质量高于已有算法，且计算精度更高。 相似文献
3.
迷宫滴头CFD模拟精度影响因素的正交试验分析 总被引：2，自引：0，他引：2
近几年出现的计算流体动力学(CFD)数值模拟方法已经成为滴头研究中的重要手段.在利用FLUENT求解器对迷宫滴头流道内流场进行CFD数值模拟时发现:当对求解器进行不同设置时,CFD模拟精度存在较大差别,因此有必要对影响滴头CFD模拟精度的主要因素进行分析,找出合理设置求解器的方法,以便CFD数值模拟可以取得理想的模拟精度.利用FLUENT软件对迷宫滴头流道内流场进行了数值模拟,并与实测结果进行对比,对影响滴头CFD数值模拟精度的主要因素进行了正交试验分析,研究了网格单元尺寸、CFD计算模型和近壁面处理方式对CFD模拟精度的影响特性.找出了能使CFD数值模拟取得理想精度的求解器设置方法. 相似文献
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为有效提高中国西北地区Rs预报精度,选取西北地区11个代表性气象站点1959—2015年逐日气象数据,评价了4种基于日照时数的Rs计算模型(Angstrom-Prescott,Ogelman,Bahel和Louche模型)和2种基于温度的Rs计算模型(Hargreaves和Bristow-Campbell模型)在西北地区4个分区(温带大陆性高温干旱区、温带大陆性干旱区、高原大陆性半干旱区和温带季风半干旱区)的适用性.结果表明:6种模型在西北地区的Rs模拟值与实测值均在P<0.001水平具有统计学意义;基于日照时数的Rs计算模型(R2介于0.901~0.903)精度高于基于温度的模型(R2介于0.695~0.719);其中,基于日照时数的模型中Bahel模型的精度最高,其R2,MAE,MRE,RMSE和NSE分别为0.903,1.624 MJ/(m2·d),15.7%,2.298 MJ/(m2·d)和0.902;基于温度的模型中Bristow-Campbell模型精度最高,其值分别为0.719,2.851 MJ/(m2·d),30.7%,3.959 MJ/(m2·d)和0.713.因此,为有效提高西北地区Rs日值和月值预报精度,在仅有温度资料时推荐使用Bristow-Campbell模型,在仅有日照时数资料时推荐使用Bahel模型. 相似文献
5.
侧槽溢洪道被广泛运行于水利工程,但由于受场地、投资等限制,部分工程采用正堰与侧堰相结合的L型布置,导致槽内水流结构更加复杂。以景宁某工程溢洪道为例,采用Flow3D三维仿真软件模拟了L型侧槽溢洪道进口段的水流结构,并结合水工模型试验,对槽内的水流流态、流速分布、水面线、压强和消能率等水力特性参数进行了对比分析。结果显示L型溢洪道侧槽内正、侧堰两股水流相互作用后,可有效提高过流能力,降低侧槽内水位,增加消能率;其次,数值模拟计算结果与水工模型试验基本吻合,进一步表明三维数值模拟在研究复杂水流结构时的可行性,成果可为类似工程的研究提供参考。 相似文献
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为更好地进行灌区输配水管理,提高灌区量水精度,对摆杆式明渠测流装置在D50型U形渠道中测流特性进行数值模拟研究。基于计算流体力学,通过FLUENT软件,采用VOF方法、Realizable k-ε湍流模型以及动网格技术对3种不同材质测流摆杆测流特性进行数值模拟,并利用后处理软件对模拟结果进行分析,发现模拟渠道水位随着流量的增大而增大,水流最大流速位于水面下方,符合明渠水力学基本原理;采用动网格技术对测流摆杆摆动特性进行模拟是可行的;利用测流公式算得流量与实际流量之间平均相对误差小于3%,可以满足明渠测流精度要求。 相似文献
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迄今国内外对汽车空气动力性能的研究仍以风洞测试为主,采用CFD软件对汽车外流场进行模拟是用来测试汽车气动阻力系数的一种新方法。本文用FLUENT软件通过对网格质量和地面条件不同的两组模型进行数值计算,结果表明,高质量的网格和采用移动的地面边界条件能很好地提高计算精度。 相似文献
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基于CFD的汽车外流场数值模拟的发展概述 总被引：1，自引：0，他引：1
介绍了国内外在应用计算流体力学（Calculation Fluid Dynamics）对车身外流场数值模拟的研究发展状况：如今，国外CFD软件正朝全自动划分网格、高速高精歧的计算方面发展，而国内对CFD的研究发展还处于一个初级水平．归纳了可用于汽车外流场数值模拟的方法及特点，最后指出了汽车外流场数值模拟目前面临的主要问题和发展趋势． 相似文献
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为解决沉积物在引水渠中积聚，对供水系统产生不利影响，渠首设计分流排沙系统，可提升用水效率。根据黄河宁夏某河段实测资料，采用二维数值模拟，基于MIKE 21软件构建黄河宁夏某河段二维水动力模型和泥沙模型，模拟两种不同工况下渠内含沙量。研究结果表明，引水渠改变了河流水动力学要素平衡状态，直接引水渠(工况1)水流动力轴线向凹岸摆动了46.6 m，渠道平均含沙量为0.6 kg/m3，最大含沙量为0.89 kg/m3；减沙引水渠(工况2)水流动力轴线向凹岸摆动了62.6 m，渠首流速居于0.2～0.4 m/s，渠道平均含沙量为0.2 kg/m3，最大含沙量为0.6 kg/m3。工况2渠内含沙量各位置均低于工况1，工况2可有效降低渠内泥沙沉积。因此，工况2渠首设计方式可改善引水渠泥沙沉积问题，提升取水系统的耐久性。 相似文献
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由于工作压力和成本相对较低,齿轮泵被广泛用于农业机械中,包括拖拉机、收割机等机械的液压传动系统中。为了准确地捕捉拖拉机齿轮泵内流场的变化,将Fluent仿真软件引入到了齿轮泵的仿真模拟计算过程中,并采用UDF编程动网格技术对齿轮泵进行动了态数值模拟,分析了齿轮泵在齿轮旋转情况下的内部流场的变化。数值仿真模拟计算结果表明:采用Fluent软件和动网格技术,可以实现拖拉机齿轮泵的动态仿真模拟过程,且采用软件模拟的镜像技术可以有效地降低计算量,提高计算精度,为新型拖拉机齿轮泵的结构优化设计提供了借鉴。 相似文献
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地下水资源评价常用方法为水均衡方法，尝试采用水均衡方法的同时进行数值模拟的方法对济源盆地地下水资源进行评价。通过对比可以看出，水均衡方法对较大区域地下水资源评价方便易行，但是局部地区精细化计算能力不足，由于多数补给项采用补给系数法计算，结果误差偏大；数值模拟方法对各种尺度研究区均可以进行模拟计算，但是对已有基础资料要求较高，模拟过程充分考虑实际水文地质条件及地下水位动态拟合精度，各源汇项计算精度优于水均衡评价方法结果。两种方法结合应用可更好的用于地下水资源评价。 相似文献
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为了研究高剪切匀浆泵对物料的剪切混合效果,掌握剪切泵内流场的宏观规律和速度特性,应用三维造型软件Pro/E建立高剪切匀浆泵的水力模型,采用计算流体动力学的数值计算方法,基于Mixture混合模型,扩展的标准k-ε湍流方程及SIMPLEC算法对高剪切匀浆泵进行固液两相流的数值模拟.为了减小网格数量对计算结果的影响,对高剪切匀浆泵进行了网格的无关性检验.对不同流量和转速工况下的高剪切匀浆泵进行了数值模拟及横向比较,分析了流量和转速对剪切泵内流场的影响规律.分析结果表明：物料在经过剪切外腔后混合均匀程度显著提高,说明该剪切泵能对物料起到较好的混合均匀作用;随着流量的增大,固液两相混合均匀化速率变慢;随着转速的增大,两相混合均匀程度及速率变快,但改变转速只对转轮部分有影响,对进口区域的固相体积分数影响不大. 相似文献
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准确模拟土壤水分(SM)对农田精准灌溉、优化区域水资源配置和提高农业水资源利用效率具有重要意义。采用逐日气象和土壤含水量数据，探究随机森林(RF)和支持向量机(SVM)模拟不同深度(4 cm、10cm和20 cm)土壤含水量的适用性，采用太阳辐射(Rs)、空气温度(T)、降水量(P)、风速(U2)、空气湿度(RH)和土壤温度(ST)数据的4种输入组合，探讨不同输入变量对SM模拟的影响。结果表明：RF模型在4种输入组合下模拟不同深度土壤含水量精度最高，SVM模型模拟精度较低，R2范围分别为0.871～0.914和0.710～0.814,RMSE范围分别为0.050～0.069 cm3/cm3和0.080～0.098 cm3/cm3,MAE范围分别为0.030～0.051 cm3/cm3和0.060～0.077cm3/cm3。考虑模型精度和数据易获取性... 相似文献
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针对小流量工况采用计算流体动力学(CFD)对离心泵的性能进行数值模拟的精度问题,以一低比转数离心泵为例对其进行整体结构化网格划分,采用ANSYS CFX 14.5软件对模型离心泵的进口管路流道、叶轮流道以及蜗壳流道组成的流场进行定常数值计算.从改变整体网络数量与叶轮网格数量的角度分别进行网格无关性验证对0.6及1.0倍设计流量下的模拟精度进行比较研究.准确性评价指标采用外部特性扬程值及PIV得到的叶轮和蜗壳内部分区域的绝对速度,具有较强的说服性.分析表明:对总体网格数增加的方法进行的无关性分析即可满足要求;网格数量的增加对叶轮内绝对速度影响较大,而对蜗壳内绝对速度影响很小;在设计工况下蜗壳和叶轮内部绝对速度的预测精度都比0.6Qd工况下的高些,因而在进一步小流量流动特性分析时,需要更精密的网格.通过对外特性和内流场速度的对比,最终选择网格模型为网格IGD. 相似文献
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由于二维水质模拟属于计算密集型运算,如何在保证精度的条件下,提升水质模拟的性能,是流域水质模拟必须解决的关键问题。为此,从性能和精度两方面开展了流域水质模拟研究。在水质模拟性能方面,设计了通用计算框架下的流域模拟网格划分方法。将河道及边缘网格作为模拟网格,降低了网格规模,使流域级别的精细化河道水质模拟成为可能;以此为基础,将水质模拟分解为水速增量计算、水流迁移计算和污染物扩散模拟三步,并分别设计并行化算法;在水质模拟精度方面,引入了稳定流场。将模拟起始时刻的上游流量作为稳定水源,通过模型迭代建立的稳定流场近似模拟流域前期水情。最后,通过牡丹江中游河段2年的观测数据验证,发现通用计算使得水质模拟性能显著提升,传统水质模拟几个小时才能完成的任务几分钟内即可完成;同时,方法达到传统水质模拟相近的精度,这使流域实时水质模拟成为了现实。 相似文献
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孙中国;李帝辰;陈啸;梁杨杨;席光 《排灌机械》2013,(11):921-927
针对传统基于网格剖分的数值模拟方法在处理流体机械动静干涉时,常因在动静交界面附近采用混合平面法以及网格间信息传递而带来的计算误差问题,介绍一种新的数值模拟方法———无网格移动粒子半隐式法(MPS),并将其应用于流体机械的数值模拟.该方法相对于传统网格法而言不需要进行网格剖分,从而对计算区域存在大变形的非定常流动问题可实现整场求解.以不可压缩流体为研究对象,从简单旋转流体机械算例入手,综合分析了采用移动粒子半隐式法模拟流体机械流场所需的运动边界模型、复杂几何边界离散方法、进出口边界模型和计算效率优化等基本条件以及目前的解决方案.此外,对算法的计算精度与稳定性、三维复杂情况的适用性、计算效率以及数据后处理等进行了评估,并以此为基础,对无网格法在流体机械模拟中的工程应用前景进行了展望. 相似文献
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介绍了国内外在应用计算流体力学(Calculation Fluid Dynamics)对车身外流场数值模拟的研究发展状况.如今,国外CFD软件正朝全自动划分网格、高速高精度的计算方面发展,而国内对CFD的研究发展还处于一个初级水平.归纳了可用于汽车外流场数值模拟的方法及特点,最后指出了汽车外流场数值模拟目前面临的主要问题和发展趋势. 相似文献
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轴流泵模型多叶片安放角的数值计算 总被引：1，自引：0，他引：1
在同一轴流泵模型0°安放角数值计算结果的基础上,应用ANSYS CFX软件,选择标准k-ε湍流模型和可伸缩壁面函数,在不同的叶片安放角下,采用全六面体网格和经网格无关性分析的网格数,分别在定常和非定常条件下进行了多工况的数值模拟和外特性计算,并将计算结果与试验结果进行对比.在规范使用工具软件的条件下,分析了CFD数值模拟技术预估轴流泵性能的精度及其误差的特点.结果表明,非定常计算扬程值略高于试验值,而定常计算扬程值低于试验值,非定常计算的总体精度高于定常计算,且误差可控制在5%以内;定常和非定常预测的效率误差可控制在7%以内,且非定常计算的效率与试验效率存在一相对固定幅度的偏差,据此可用于修正同类模型效率的预测值.基于非定常计算的结果,进一步分析了叶轮和导叶圆柱面上流线分布、叶片截线压力分布和轴流泵过流部件各部分水力损失随叶轮叶片安放角和流量的变化规律,发现在小流量工况,靠近轮毂位置存在旋涡堵塞现象;在计算工况范围内,导叶段和出水段水力损失随流量的增大呈现先减小后增大的趋势. 相似文献
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基于大涡模拟方法,设定适当的边界条件,利用三维非结构四面体网格进行网格划分,采用有限体积法对控制方程进行离散,应用CFD软件Fluent对旋流自吸泵的内部三维湍流流场进行数值计算,得到泵内部流场的分布情况以及突台附近区域的流动情况.为了研究突台结构对性能的影响,对应不同突台结构,分别计算了不同工况下的流动情况,预测旋流自吸泵的宏观性能并绘制了性能曲线.通过对数值模拟结果的分析和对比,在获得旋流自吸泵宏观性能曲线的基础上,分析突台附近区域的内部微观流场与宏观外部特性之间的关系.结果表明,突台结构对扬程、效率影响较大,而对于功率影响较小.基于CFD辅助设计,通过对突台尺寸参数不同方案的性能的对比分析,获得突台尺寸参数的最佳值,从而为泵的改进设计提供参考. 相似文献