数值模拟一些问题.docx

《数值模拟一些问题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数值模拟一些问题.docx（2页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、1、湍流数值模拟有哪几种方法，有何特点？Reynolds时均法（RANS）,特点：a）解总体均值（或者时间均值）纳维一斯托克斯方程b）在RANS方法中，全部湍流尺度都进行模拟；c）在工业流淌计算中使用得最为广泛大涡模拟（LES）,特点：a）解算空间平均N-S方程，大涡直接求解比网格尺度小的涡通过模型得到；b）计算消耗小于DNS,但是对于大多数的实际应用来说占用计算资源还是太大了直接数值模拟（DNS）特点：a）理论上来说，全部的紊流流淌能够由数值解出全部的N-S方程来模拟；b）解出尺寸频谱，不需要任何模型；c）花费太高！对工程流淌不有用。2、雷诺应力如何产生的，这项的物理意义是什么？它与分子粘性

2、切应力有何共同特点？答：由于湍流脉动运动所形成的附加应力，这些附加应力称为雷诺应力，物理意义：雷诺应力表示湍流脉动动量通量的平均值；湍流平均流的粘性切应力和雷诺应力均随坐标而变化，但两者之和到处是一常数，等于粘性切应力在板面的值；区分：（1）湍流平均运动中，雷诺应力往往远大于分子粘性应力。（2）分子运动的特征长度是分子运动平均自由程，它远远小于流淌的宏观尺度，而湍流脉动的最小特征尺度仍属于宏观尺度范围内。（3）湍流脉动产生的平均动量通量（即雷诺应力）和其它湍流输运现象与分子热运动产生的粘性应力和分子输运过程的物理机制不同。离散分子之间的动量交换主要是相互碰撞作用，湍流中流体质点的脉动既要受连续

3、方程制约，又要满意宏观的动量平衡方程（N-S方程）,流体质点之间相互作用比离散分子之间的相互作用要简单得多。特殊是，湍流脉动具有多尺度性，流体质点之间存在多尺度的非线性相互作用。3、所谓零方程，一方程，两方程是依据什么划分的，各自有什么特点，是如何引入的？答：所谓零方程，一方程，两方程是依据在求解工程紊流问题过程中除平均运动方程和连续方程以外引入其它方程数目来划分的。零方程：只需把雷诺应力直接代入运动方程中去，而不必别外再加上其它的补充方程式了。该模型简洁，但由于忽视了紊流的对流和集中输送,对不同的流淌要采纳不同的阅历系数，缺少通用性。不适合简单流淌；一方程，在平均运动的连续性方程和动量方程基

4、础上，添加一个湍动能方程（K）方程，该模型部分考虑了紊流的历史效应，但长度尺寸须由阅历给出，对于简单问题其值很难确定。普遍性不高，对于简单流淌精度也不高。二方程：在一方程的基础上再增加一个 （耗散率）为因变量的掌握方程，来使方程组封闭，该模型基本形式比较简洁，实际应用性广，能胜利的猜测很多剪切层型水流和回流，适用于各向同性或弱各向异性紊流。但也有一些缺陷，对旋流、浮力流、重力分层流、曲壁边界层，低Re数流淌以，圆管射流几乎不适用。4、欧拉-拉格朗日类模型中有类是单颗粒动力学模型。在拉格朗日坐标系中，一般形式的颗粒运动方程每一项是什么意义，该如何简化？答：在拉格朗日坐标中，一般形式的颗粒运动方程

5、为:dvpidtP=4+%+/+电+%+死,gaffinan颗粒运动的阻力 JCMagnusI而加质量力I iCBasset简化后的单颗粒运动方程：片=(%-%)/0+&dtk6、简洁介绍商用计算流体力学软件FLUENT在多相流数值模拟上的应用。答：Fluent中描述多相流模型有：欧拉法：VOF模型、混合模型、欧拉模型VOF适用于分层流或自由表面流混合或欧拉模型适用于流淌中有混合或分别或者离散相的体积份额超过10%T2%的状况VOF法用来处理没穿插的多相流问题使用欧拉-欧拉法时连续相和分散相被视为连续的一体7、SIMPLE算法的基本思想与步骤？答：基本思想：速度场的假定与压力场的假定各自独立进

6、行，二者无任何联系。对假定压力场的修正通过已求解的速度场的质量守恒条件得到；在做速度修定时，忽视不同位置的速度修正之间的影响。步骤：1、假定一个速度分布，记为u,v。以此计算动量离散方程中的系数及常数项；2、假定一个压力场P*; 3、依次求解动量方程，得到u*,v*； 4、求解压力修正方程，得十；5、据p改进速度场；6、采用改进后的速度场求解相关物理量0； 7、重复上述步骤，直至收敛。8.何推断数值解的精确性？试验验证、精确分析解验证、特定问题的基准解验证9、CFD常用的数值方法：有限差分法、有限体积法、有限分析法、有限元法、边界无法。10、在近壁面区的处理方式1近壁区流淌FLUENT有两种方

7、法来处理ly+壁面函数法(在划分网格时，不需要在壁面区加密，只需要把第一个内节点布置在对数律成立的区域内)2在边界层网格划分的要密集些,采纳低Re数动能-动能耗散模型壁面函数法的基本思想是：对于湍流核心区的流淌使用动能-动能耗散模型求解，而在壁面不进行求解，直接使用半阅历公式将壁面上的物理量与湍流核心区的求解变量联系起来。FEM Finite Element Eethod 有限元法 FDM Finite-Difference Method有限差分法CFD Computational Fluid Dynamics 计算流体力学 NHT Numerical Heat Transfer 数值传热学 DNS Directly Numerical Simulation 直接数值模拟 LES Large Eddy Simulation大涡模拟 RSM Reynolds Stress Model 雷诺应力模型 ASM Algebraic Stress Model 代数应力模型RANS Reynolds Average Numerical Simulation 雷诺时均数值模拟EVM Eddy Viscosity Models大涡模型 TEMP Thermal Energy & Power Engineering 热能与动力工程CV Control Volume掌握体积