【摘要】：基于粒子圖像測速技術(shù)(PIV)建立了帶有刀尖角容腔的直角轉(zhuǎn)彎流道流場的數(shù)值計算模型,并進行三維流場仿真。通過將數(shù)值計算得到的典型渦系結(jié)構(gòu)與實驗結(jié)果進行對比,考察了工程上常用的7種湍流模型對帶有刀尖角容腔直角轉(zhuǎn)彎流場的預(yù)測性能。通過定義權(quán)重誤差K,篩選出S-A模型作為基礎(chǔ)湍流模型并對其進行了參數(shù)修正。結(jié)果表明,當(dāng)S-A模型Cb1取值從默認值0.1355修正為0.17時,出流方向正對刀尖角容腔模型權(quán)重誤差值上升25.0%,入流方向正對刀尖角容腔模型權(quán)重誤差值下降34.7%,修正后的S-A湍流模型對兩種直角轉(zhuǎn)彎流場的綜合預(yù)測精度有所提高。運用篩選修正后的S-A湍流模型分析了4種典型直角轉(zhuǎn)彎流道的內(nèi)流特性,結(jié)果表明圓弧過渡直角轉(zhuǎn)彎流道相比于帶有刀尖角容腔的轉(zhuǎn)彎流道具有更小的壓力損失。
[Abstract]:Based on particle image velocimetry (PIV), a numerical model of flow field in right-angle turning channel with knife angle cavity is established, and the three-dimensional flow field simulation is carried out. By comparing the numerical results of typical vortex structures with the experimental results, the prediction performance of seven kinds of turbulence models used in engineering for right-angle turning flow field of cavities with knife sharp angles is investigated. By defining the weight error K, the S-A model is selected as the basic turbulence model and its parameters are modified. The results show that when the Cb1 value of S-A model is revised from the default value of 0.1355 to 0.17, the weight error of the model with positive outlet direction and sharp angle increases by 25.0. The weight error of the right angle cavity model decreases by 34.7. the modified S-A turbulence model can improve the comprehensive prediction accuracy of the two right-angle turning flow fields. The internal flow characteristics of four typical right-angle turning channels are analyzed by using the modified S-A turbulence model. The results show that the circular arc transition right-angle turning channel has a smaller pressure loss than the turning channel with a sharp angle cavity.
【作者單位】： 燕山大學(xué)機械工程學(xué)院;燕山大學(xué)建筑工程與力學(xué)學(xué)院;燕山大學(xué)先進制造成形技術(shù)及裝備國家地方聯(lián)合工程研究中心;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(51641508) 河北省自然科學(xué)基金資助項目(E2015203271) 燕山大學(xué)青年教師自主研究計劃資助項目(14LGA014);燕山大學(xué)博士基金資助項目(B912)
【分類號】：TH137

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 蘇乃權(quán);李石棟;蔡業(yè)彬;廖輝;黃崇林;;基于FLUENT的集成塊流道的仿真分析[J];機床與液壓;2017年04期

2 雷琪;王自勤;田豐果;陳家兌;;液壓集成塊流道數(shù)值模擬分析[J];現(xiàn)代機械;2016年01期

3 胡建軍;孔祥東;侯冠男;俞濱;權(quán)凌霄;;刀尖角容腔對直角轉(zhuǎn)彎流道液流特性影響的PIV試驗研究[J];中國機械工程;2015年07期

4 吳正坤;趙毅紅;呂宵宵;黃博文;;基于Fluent液壓集成塊內(nèi)部流場數(shù)據(jù)仿真[J];機械工程與自動化;2014年06期

5 謝國慶;李運初;;基于Fluent的液壓集成塊典型流道流場仿真分析[J];液壓與氣動;2013年12期

6 黃人豪;;基于MINISO緊湊型二通插裝閥的新一代模塊化、可配組和開放式電-液組合式控制技術(shù)[J];液壓氣動與密封;2012年01期

7 杜經(jīng)民;蔡保全;李寶仁;;某系統(tǒng)液壓集成塊流道液流特性分析[J];機床與液壓;2010年13期

8 王丹華;陸利蓬;李秋實;;基于湍流輸運特性對S-A模型在壓氣機角區(qū)流動模擬中的改進研究[J];航空動力學(xué)報;2010年01期

9 張宏;田樹軍;劉萬輝;賈春強;;基于CFD的液壓集成塊典型流道液阻仿真研究[J];中國機械工程;2007年18期

10 田樹軍;張宏;李利;;液壓集成塊管網(wǎng)動態(tài)特性仿真[J];機床與液壓;2007年04期

【共引文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 胡建軍;陳進;權(quán)凌霄;張晉;孔祥東;;液壓集成塊湍流模型修正及內(nèi)流特性分析[J];中國機械工程;2017年14期

2 陳燕;陳智;仇義;侯占峰;常佳麗;宋濤;;噴播機液壓轉(zhuǎn)向集成塊典型孔道結(jié)構(gòu)流場分析及優(yōu)化[J];中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報;2017年07期

3 周瑞強;蘇乃權(quán);蔡業(yè)彬;黃崇林;喬東凱;;陶瓷磚機閥口與孔道研究綜述[J];裝備制造技術(shù);2017年06期

4 馬超;倪文波;王雪梅;;某自卸車液壓系統(tǒng)集成塊內(nèi)部管路仿真與優(yōu)化[J];石家莊鐵道大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2017年01期

5 夏永勝;孫慧;;基于FLUENT的集成塊流道結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[J];流體傳動與控制;2017年02期

6 ;2017年全球十大突破性技術(shù)榜單發(fā)布[J];機床與液壓;2017年04期

7 蘇乃權(quán);李石棟;蔡業(yè)彬;廖輝;黃崇林;;基于FLUENT的集成塊流道的仿真分析[J];機床與液壓;2017年04期

8 劉陽;;基于熱流固耦合的孔道壓力損失分析[J];流體傳動與控制;2016年06期

9 謝吉明;;高速高壓智能化液壓泵試驗臺的設(shè)計[J];液壓氣動與密封;2016年10期

10 魏善思;吳仁智;米智楠;;彎管流動阻力數(shù)值仿真分析[J];流體傳動與控制;2016年03期

【二級參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張驍;王培俊;張利斌;李文濤;;四自由度混聯(lián)運動平臺的分析與仿真[J];機械設(shè)計與制造;2015年10期

2 吳正坤;趙毅紅;呂宵宵;黃博文;;基于Fluent液壓集成塊內(nèi)部流場數(shù)據(jù)仿真[J];機械工程與自動化;2014年06期

3 謝國慶;李運初;;基于Fluent的液壓集成塊典型流道流場仿真分析[J];液壓與氣動;2013年12期

4 潘璇;王培俊;聶良兵;程宏釗;;基于ADAMS的三自由度汽車運動平臺仿真分析[J];機械傳動;2013年04期

5 林義忠;唐忠盛;黃光永;陳麗莉;;液壓集成塊直角孔道局部壓力損失的仿真及實驗研究[J];機床與液壓;2012年23期

6 羅中寶;楊志東;叢大成;張輝;郭佳;;2自由度驅(qū)動冗余搖擺臺的設(shè)計[J];機器人;2012年05期

7 張瑜;王紅艷;沈延康;田魁岳;魯士軍;;搖擺臺升沉運動液壓系統(tǒng)設(shè)計[J];工程機械;2012年08期

8 謝龍;靳思宇;王玉璋;于建國;;閥體后90°圓形彎管內(nèi)部流場PIV測量及POD分析[J];實驗流體力學(xué);2012年03期

9 林義忠;陳麗莉;張忠南;;液壓集成塊典型轉(zhuǎn)彎孔道流場仿真分析[J];機床與液壓;2012年05期

10 沈強;王峻峰;史鐵林;;一種三自由度混聯(lián)機構(gòu)復(fù)位精度的研究[J];機械科學(xué)與技術(shù);2012年03期

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陸耀軍,周力行,沈熊;不同湍流模型在液-液旋流分離管流場計算中的應(yīng)用及比較[J];清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2001年02期

2 趙彬,李先庭,彥啟森;用零方程湍流模型模擬通風(fēng)空調(diào)室內(nèi)的空氣流動[J];清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2001年10期

3 羅靜,王強,額日其太;軸對稱矢量噴管內(nèi)流特性的不同湍流模型計算[J];推進技術(shù);2003年04期

4 陳麗星,姚朝暉,博托尼舞理廚夫;模擬熱分層流場的湍流模型的比較及優(yōu)化[J];原子能科學(xué)技術(shù);2003年05期

5 周志軍;林震;周俊虎;劉建忠;岑可法;;不同湍流模型在管道流動阻力計算中的應(yīng)用和比較[J];熱力發(fā)電;2007年01期

6 吳曉軍;馬明生;鄧有奇;馬自華;;兩種湍流模型在跨聲速繞流計算的應(yīng)用研究[J];空氣動力學(xué)學(xué)報;2008年01期

7 馬威;王丹華;陸利蓬;;提高Spalart-Allmaras湍流模型對分離模擬能力的研究[J];航空動力學(xué)報;2008年08期

8 陳永輝;王強;樸明波;;湍流模型的發(fā)展及其研究現(xiàn)狀[J];能源與環(huán)境;2009年02期

9 趙靜;魏英杰;張嘉鐘;董磊;金大橋;;不同湍流模型對空化流動模擬結(jié)果影響的研究[J];工程力學(xué);2009年08期

10 張強;楊永;李喜樂;;基于新的描述湍流耗散方程的k-ζ兩方程湍流模型的數(shù)值算法研究[J];西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2009年04期

相關(guān)會議論文 前10條

1 馬小亮;楊國偉;;湍流模型計算比較研究[A];第十三屆全國激波與激波管學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

2 杜濤;吳子牛;;雙方程湍流模型源項數(shù)值處理的進展與研究[A];近代空氣動力學(xué)研討會論文集[C];2005年

3 張來平;楊永健;王振亞;張涵信;;混合網(wǎng)格上的湍流模型應(yīng)用研究[A];近代空氣動力學(xué)研討會論文集[C];2005年

4 丁舉春;吳宗成;鞠勝軍;;分離渦模擬方法的研究[A];北京力學(xué)會第18屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2012年

5 涂國華;李松;鄧小剛;毛枚良;劉化勇;;高階精度WCNS格式在湍流模型和轉(zhuǎn)捩模型研究中的初步應(yīng)用[A];中國力學(xué)大會——2013論文摘要集[C];2013年

6 肖志祥;李鳳蔚;鄂秦;;兩方程k-g湍流模型的應(yīng)用[A];計算流體力學(xué)研究進展——第十一屆全國計算流體力學(xué)會議論文集[C];2002年

7 任鑫;閻文輝;尹幸愉;;使用GAO-YONG湍流模型對擴壓器流動的計算[A];首屆全國航空航天領(lǐng)域中的力學(xué)問題學(xué)術(shù)研討會論文集（上冊）[C];2004年

8 李雪峰;周fE毅;顧明;;改進RSM湍流模型模擬雪飄移[A];第十四屆全國結(jié)構(gòu)風(fēng)工程學(xué)術(shù)會議論文集（下冊）[C];2009年

9 錢煒祺;周宇;鄧有奇;馬明生;;к-ωSST兩方程湍流模型參數(shù)辨識初步研究[A];中國力學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)大會'2009論文摘要集[C];2009年

10 謝立軍;劉周;楊云軍;;周期性非定常俯仰振蕩翼型的數(shù)值模擬[A];北京力學(xué)會第20屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2014年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前7條

1 張揚;一種適用于飛行器外流場模擬的新型湍流模型[D];西北工業(yè)大學(xué);2014年

2 李孔清;室內(nèi)超細懸浮顆粒模型及算法研究[D];湖南大學(xué);2007年

3 楊中;基于湍流模型的轉(zhuǎn)捩流動數(shù)值計算研究[D];中國科學(xué)院研究生院（工程熱物理研究所）;2011年

4 肖志祥;復(fù)雜流動Navier-Stokes方程數(shù)值模擬及湍流模型應(yīng)用研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2003年

5 劉誠;水沙運動及植被影響的三維固液兩相雙流體湍流模型[D];大連理工大學(xué);2008年

6 鄭秋亞;基于Navier-Stokes方程的復(fù)雜流動數(shù)值模擬精度與并行計算研究[D];西安電子科技大學(xué);2011年

7 周前紅;直流電弧等離子體炬的數(shù)值模擬[D];復(fù)旦大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張儀;平板橫流中射流流場的數(shù)值模擬[D];華北電力大學(xué);2015年

2 孫靈喜;灌木熱濕特性及數(shù)值計算研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2015年

3 云倩;基于湍流模型的水下圖像處理[D];安徽工業(yè)大學(xué);2016年

4 周云龍;WCNS-E-5在低速復(fù)雜流動中的應(yīng)用研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

5 李磊;填埋場臭氣擴散規(guī)律及其對下游建筑群影響的數(shù)值模擬研究[D];深圳大學(xué);2017年

6 周宇;工程湍流模型參數(shù)辨識研究[D];中國空氣動力研究與發(fā)展中心;2009年

7 王子成;湍流模型對葉輪機械內(nèi)部流動性能模擬結(jié)果影響的研究[D];天津大學(xué);2009年

8 朱旭東;湍流模型的比較、改進和應(yīng)用[D];南京航空航天大學(xué);2005年

9 耿艷;汽車外流場數(shù)值模擬湍流模型的研究[D];河海大學(xué);2007年

10 李杰;Navier-Stokes方程數(shù)值模擬及湍流模型研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2006年

，

本文編號：2419687