基于SIMPLE算法的三維湍流流場數(shù)值模擬方法的研究.pdf

1、現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展對葉輪機械的性能提出了越來越高的要求，正確掌握葉輪機械內(nèi)部流場的分布是優(yōu)化葉輪機械設計的關鍵。相比試驗方法與理論計算方法，數(shù)值模擬方法有其獨特的優(yōu)勢。本文對廣泛應用于數(shù)值模擬的SIMPLE算法及數(shù)值模擬中相關的技術細節(jié)展開論述，編制了相應的湍流流動數(shù)值模擬程序，并應用于算例的計算當中。 根據(jù)葉輪機械內(nèi)部流場特點，建立了相關數(shù)學模型，推導出三維任意曲線坐標系下的控制方程及壓力修正方程，并在有限控制體上進行離散。采用S

2、IMPLE算法，以壓力為基本求解變量，并利用密度延遲修正方法將SIMPLE算法擴展到可壓縮流動的計算。使用非交錯網(wǎng)格使程序更加簡潔通用，運用Rhie和Chow提出的動量插值法消除由非交錯網(wǎng)格所產(chǎn)生的非物理性壓力振蕩現(xiàn)象。使用標準足-s湍流模型對粘性流場進行模擬，對于固體壁面附近的區(qū)域采用壁面函數(shù)法處理。對標準k-s湍流模型的缺陷進行了分析，并討論了在標準k-ε湍流模型基礎上新發(fā)展的一些模型。對對流項差分格式對求解的精度、收斂性的影響進行