壁流式陶瓷颗粒过滤器结构特性分析(20)

时间:2025-07-08

大连理工大学硕十学位论文

CFX都已具有非结构网格功能.。除了CFD软件自带的网格生成模块,还可采用专门的网格生成软件,如EAGLE、GRIDGEN等生成网格。现在CFD通用软件都已能够借助CAD软件对流场几何形状建模输入,但生成结构型网格仍是件相当费时费力的工作。

纳维一斯托克斯方程组的求解模块是CFD软件的核心部分,纳维一斯托克斯方程组对于不可压缩流体与可压缩流体的流动所表现的不同性质导致解法上的差别,对于低速不可压流动,如不考虑温差引起的浮力效应,连续方程与动量方程便可构成封闭方程组,由一定的压力分布通过动量方程即可解得速度场。但速度场必须满足连续方程的约束,而连续方程与压力却没有直接关系,从而导致求解的困难。针对这一问题出现了多种解法,如人工可压缩性方法、压力校正法与时间分裂法等。由于第一个CFD通用软件PHOENICS采用了压力校正法,OPSIMPLE方法,亦即解压力耦合方程的半隐式发求解不可压缩流体一维流动和三维流动的基本方法是现代计算流体力学的一种新方法(后发展为SIMPLER、SIMPLEC、PISO等,目前PHOENICS采用的是SIMPLEC,而FLUENT、CFX和STAR—CD等目前的主流软件也都采用压力校正法作为其低速计算模块,这样就使得该方法成为目前CFD通用软件求解低速问题的主要方法,在许多领域内被国内外专家广泛使用。

湍流模型是CFD软件的主要组成部分之一。通用CFD软件都配有各种层次的湍流模型,通常包括代数模型、单方程模型、二方程模型、湍应力模型等,有的甚至已将大涡模拟也列入。对工程应用而言,主要采用代数模型和二方程模型。应用最广泛的二方程模型是K一£模型,由于各向同性,它适合于较大雷诺数、低旋、弱浮力流动,而对强旋流、浮力流和近壁流等明显各向非同性的流动就不适用。同时,标准k—e模型的耗散性过强,为此出现许多修正的K一£模型,在各通用软件中都收录。但在一般应用中,其差别不大明显。由于K—e模型不适于近壁流动,在计算中经常用壁面函数模拟近壁流态,在通用软件中都配置了壁面函数【39421。

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