计算流体力学典型算例优选ppt资料

计算(jìsuàn)流体力学典型算例第一页，共64页。黎曼问题2、对二维矩形(jǔxíng)流场的网格化（结构化网格）图1.1流场初始(chūshǐ)网格1、采用的差分(chàfēn)方法：有限体积TVD方法P=1,T=1P=10,T=1第二页，共64页。黎曼问题(wèntí)3、计算结果图1.2时间(shíjiān)t=0.13时的变量曲线图压强(yāqiáng)密度速度第三页，共64页。激波(jībō)尖劈反射1.流动模型垂直于x方向、起始马赫数为MS的正激波与尖劈角为的尖劈相遇(xiānɡyù)，可能发生的激波反射形式有。(a)正规反射，(b)单马赫反射，(c)复杂马赫反射，(d)双马赫反射。第四页，共64页。激波尖劈(jiānpī)反射2.数值方法分别采用(1).WAF(WeightedAverageFlux)格式(参看6.2~6.3)；(2).PLM(Piece-WiseLinearMethod)格式(参看6.4.3)计算网格为CHIMERA自适应(shìyìng)网格。3.计算结果计算域：（x-y平面）激波起始位置x尖劈位置x环境参数：a=1.225kg/m3,pa=101325Pa,ua=0,va=0WAF和PLM方法的计算结果如图所示第五页，共64页。Ms=1.7,=25°;(a)实验结果，(b)矩形网格等密度线，(c)输出(shūchū)时的自适应网格，(d)自适应网格等密度线第六页，共64页。Ms=1.2,=30°;WAF格式数值(shùzí)模拟结果密度(mìdù)压力(yālì)速度第七页，共64页。密度压力Ms=1.2,=30°;PLM格式数值(shùzí)模拟结果第八页，共64页。喷口(pēnkǒu)出流问题1、控制(kòngzhì)方程第九页，共64页。喷口(pēnkǒu)出流问题2、采用的差分(chàfēn)方法：MUSCL有限元方法3、计算模型(móxíng)及对流场的网格化图3.1计算模型图3.2流场初始网格P=1,T=1P=10,T=1第十页，共64页。4、计算结果图3.3在不同(bùtónɡ)时间段的网格与流场图第十一页，共64页。带运动(yùndòng)边界的黎曼问题1、控制(kòngzhì)方程第十二页，共64页。带运动边界(biānjiè)的黎曼问题2、差分(chàfēn)方法：MUSCL有限元方法3、计算(jìsuàn)网格图4.1计算模型图4.2流场初始网格P=1T=1P=10T=1第十三页，共64页。4.计算结果——图4.3在不同(bùtónɡ)时间段的网格与流场图第十四页，共64页。底排装置内流场数值(shùzí)模拟1.数学模型第十五页，共64页。底排装置(zhuāngzhì)内流场数值模拟2.差分格式(géshi)——有限体积TVD第十六页，共64页。底排装置(zhuāngzhì)内流场数值模拟3.计算结果参看图1（a），整个计算域包括燃烧室和喷管(pēnɡuǎn)，燃烧室内装有长75mm的单孔管状药。整个计算过程中，燃烧面仅为药柱内孔表面，其它表面包覆。药柱内孔是唯一的燃气通道。喷管(pēnɡuǎn)为圆柱形，内径44mm，长15mm。网格布置如图（b）所示，喷管(pēnɡuǎn)内轴向布置15层、径向布置22层网格。燃烧室内燃气通道，轴向布置75层网格，径向网格层数随燃烧过程延续而逐步增加，燃烧开始时为25层，结束时最大达到60层。地面非旋转状态下底排装置内流场数值模拟结果如图5.2~图所示。第十七页，共64页。图5.1底排装置内流场计算(jìsuàn)模型第十八页，共64页。第四十七页，共64页。1流场初始(chūshǐ)网格第四十九页，共64页。气固两相化学反应(huàxuéfǎnyìng)流非结构网格生成(shēnɡchénɡ)技术1、采用的差分(chàfēn)方法：有限体积TVD方法3压力梯度和密度梯度，物体和激波相互作用模拟物体和激波相互作用模拟第五十三页，共64页。气固两相化学反应(huàxuéfǎnyìng)流2、对二维矩形(jǔxíng)流场的网格化（结构化网格）第二十二页，共64页。4流场速度矢量图，径向(jìnɡxiànɡ)网格数为25时第五十三页，共64页。第四十七页，共64页。图（a）压力分布图,径向(jìnɡxiànɡ)网格数为25时第十九页，共64页。图（b）密度分布图,径向(jìnɡxiànɡ)网格数为25时第二十页，共64页。图（a）等压线,径向(jìnɡxiànɡ)网格数为25时第二十一页，共64页。图（b）等密度线,径向(jìnɡxiànɡ)网格数为50时第二十二页，共64页。图5.4流场速度矢量图，径向(jìnɡxiànɡ)网格数为25时第二十三页，共64页。图5（a）压力分布图,径向(jìnɡxiànɡ)网格数为50时第二十四页，共64页。图（b）密度分布图,径向(jìnɡxiànɡ)网格数为50时第二十五页，共64页。图（a）等压线,径向(jìnɡxiànɡ)网格数为50时第二十六页，共64页。图（b）等密度(mìdù)线,径向网格数为50时第二十七页，共64页。图5.7流场速度矢量图，径向(jìnɡxiànɡ)网格数为50时第二十八页，共64页。带有喷嘴的后台阶(táijiē)超音速粘性流图计算(jìsuàn)模型1、控制方程二维非定常Navier-Stokes方程2、MacCormack格式(géshi)（参看）3、计算模型第二十九页，共64页。带有喷嘴的后台阶(táijiē)超音速粘性流4、计算结果图6.2流场速度(sùdù)矢量图（无H2喷射）第三十页，共64页。带有喷嘴的后台阶(táijiē)超音速粘性流图6.3流场速度(sùdù)矢量图（带H2喷射）第三十一页，共64页。带有喷嘴(pēnzuǐ)的后台阶超音速粘性流图6.4等马赫数图（带H2喷射(pēnshè)）第三十二页，共64页。带有喷嘴(pēnzuǐ)的后台阶超音速粘性流图6.5等马赫数图（无H2喷射(pēnshè)）第三十三页，共64页。气固两相化学反应(huàxuéfǎnyìng)流1、流动(liúdòng)模型图7.1流动(liúdòng)模型第三十四页，共64页。气固两相化学反应(huàxuéfǎnyìng)流2、控制(kòngzhì)方程第三十五页，共64页。气固两相化学反应(huàxuéfǎnyìng)流3、数值(shùzí)方法(PSIC,气相PLM)第三十六页，共64页。4、计算结果图7.2颗粒(kēlì)表面温度变化规律第三十七页，共64页。图颗粒内部温度分布规律第三十八页，共64页。图7.4点火(diǎnhuǒ)延迟与入射激波马赫数关系第三十九页，共64页。三维爆轰波的精细结构与传播(chuánbō)1.数学模型第四十页，共64页。三维爆轰波的精细结构与传播(chuánbō)2.数值方法(a).FCT(flux-correctedtransport)差分格式；(b).算子分裂法处理源项。3.计算结果不同(bùtónɡ)时刻的爆轰波结构视图如图2~图7所示，各视图的透视方向如图1所示。第四十一页，共64页。三维爆轰波的精细结构与传播(chuánbō)图8.1本例图示说明(shuōmíng)第四十二页，共64页。三维爆轰波的精细结构与传播(chuánbō)图8.2压力梯度和密度梯度，第四十三页，共64页。三维爆轰波的精细结构与传播(chuánbō)图8.3压力梯度和密度梯度，第四十四页，共64页。三维爆轰波的精细结构与传播(chuánbō)图8.4压力梯度和密度梯度，第四十五页，共64页。三维爆轰波的精细结构与传播(chuánbō)图8.5压力梯度和密度梯度，第四十六页，共64页。三维爆轰波的精细结构与传播(chuánbō)图8.6压力梯度和密度梯度，第四十七页，共64页。三维爆轰波的精细结构与传播(chuánbō)图8.7压力梯度和密度梯度，第四十八页，共64页。非结构网格(wǎnɡɡé)生成技术图9.1由边界点分布(fēnbù)自动生成网格，，第四十九页，共64页。非结构网格(wǎnɡɡé)生成技术图9.2由边界点分布自动(zìdòng)生成网格，，第五十页，共64页。非结构网格生成(shēnɡchénɡ)技术图9.3利用(lìyòng)源自动生成网格，图示初始网格，4个点源、一个线源和2个点源加一个线源自动生成的网格。第五十一页，共64页。非结构(jiégòu)网格生成技术图9.4利用背景(bèijǐng)网格自动生成的非结构网格。第五十二页，共64页。非结构网格生成(shēnɡchénɡ)技术图9.5形状(xíngzhuàn)为长方体的表面网格。第五十三页，共64页。非结构(jiégòu)网格生成技术图9.6形状(xíngzhuàn)为圆柱体的表面网格。第五十四页，共64页。非结构(jiégòu)网格生成技术图9.7两个(liǎnɡɡè)长方体相套并在自适应后的表面网格。第五十五页，共64页。非结构网格生成(shēnɡchénɡ)技术图9.8图中用垂直于x轴的平面作截面(jiémiàn)时的网格图。第五十六页，共64页。非结构(jiégòu)网格生成技术图9.9图中用垂直于y轴的平面(píngmiàn)作截面时的网格图。第五十七页，共64页。非结构(jiégòu)网格生成技术图9.10图中用垂直于z轴的平面(píngmiàn)作截面时的网格图。第五十八页，共64页。自适应非结构网格(wǎnɡɡé)算例1——冲击波场模拟图10.1起始(qǐshǐ)网格第五十九页，共64页。自适应(shìyìng)非结构网格算例1——冲击波场模拟图(a)自适应非结构(jiégòu)网格，(b)等压线第六十页，共64页。自适应非结构网格算例2——物体和激波(jībō)相互作用模拟图初始网格