锥形扩散管内高雷诺数涡流的大涡模拟研究

• 作者: Cedric DUPRAT
• 来源期刊: 国外大电机
• 学科: 物理学
• 关键词: 大涡模拟 近壁面尺度 涡流 CFD
• 年，卷（期）: 2009,（4）
• 页码范围: 74-78
• 页数: 5页
• 分类号: O357.5

摘要

本文研究的主要目的是改进水电站尾水管中非稳态湍动涡流的数值预测。我们对一个只包含直锥形扩散管的简易尾水管进行大涡模拟（LES）。LES的主要思想是对输运大部分能量的大尺度涡进行直接模拟，而对小尺度涡建立模型模拟。由于LES是对湍流中大部分能量进行直接求解，相比于其他平均方法（雷诺时均法）更适合我们的研究。在越来越多的研究领域发现LES成为一种有力的模拟研究方法。但是，大涡模拟中对近壁流动的处理仍然是非常耗费计算资源的。因此，需要在合理的计算代价下进行高雷诺数LES的方法进行研究。本文计算所选雷诺数为2×10^5。本文给出一种新的湍流边界层近壁模型的计算结果，该方法考虑了逆压梯度。通过ERCOFTAC数据库中的无压力梯度的简单管道流对此进行了验证。这个反应复杂流动主要特征的试验是由Clausen等人为发展和验证此类流动封闭模型而建立的。