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2003—2006年，斯坦福大學(xué)針對(duì)PW6000整機(jī)內(nèi)流開(kāi)展仿真計(jì)算，在其研究中，采用可壓縮的雷諾時(shí)間平均方法（URANS）模擬壓氣機(jī)和渦輪內(nèi)流，采用不可壓縮大渦模擬方法模擬燃燒室流動(dòng)。

大渦模擬（LES） 大渦模擬（LES）基本思想是對(duì)NS方程進(jìn)行某種過(guò)濾，大渦結(jié)構(gòu)受流場(chǎng)影響較大，小渦則可視為各向同性，因此通過(guò)濾波處理將小渦從流暢過(guò)濾，只計(jì)算大渦，而小渦則使用統(tǒng)一的次網(wǎng)格尺度模型進(jìn)行模擬，過(guò)濾尺度一般為網(wǎng)格尺度。

對(duì)于部分載荷工況下的數(shù)值模擬結(jié)果顯示，兩條測(cè)量線上徑向和軸向速度分布遵循實(shí)驗(yàn)結(jié)果的趨勢(shì)。在部分載荷工況下，由于旋轉(zhuǎn)渦帶的出現(xiàn)，軸向速度在尾水管中心呈現(xiàn)低速區(qū)域。實(shí)驗(yàn)結(jié)果還表明，靠近轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)渦帶是軸對(duì)稱的。與實(shí)驗(yàn)值相比，模擬的軸向速度偏低。

進(jìn)料口設(shè)計(jì)切向或螺旋進(jìn)氣：尿素顆粒氣流以切向或漸開(kāi)線形式進(jìn)入，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)；入口風(fēng)速需平衡分離效率與顆粒破碎風(fēng)險(xiǎn)（通常12~20 m/s）。矩形或蝸殼入口：蝸殼式入口可降低局部湍流，減少顆粒碰撞破碎。內(nèi)部分離結(jié)構(gòu)導(dǎo)流板/穩(wěn)渦器：筒體內(nèi)可能增設(shè)導(dǎo)流板，穩(wěn)定旋流，防止顆粒向心運(yùn)動(dòng)不足導(dǎo)致的逃逸。二次分離區(qū)：部分設(shè)計(jì)在主分離區(qū)后增設(shè)擋板或擴(kuò)容段，捕捉細(xì)小顆粒。

結(jié)論（1）ABAQUS CFD模塊能有效地模擬橋梁渦激振動(dòng)；（2）ABAQUS數(shù)值模擬可以計(jì)算強(qiáng)風(fēng)作用下橋梁周?chē)目諝鈩?dòng)力學(xué)特征；（3）優(yōu)化后的橋梁橫截面減弱了渦激振動(dòng)現(xiàn)象，能為實(shí)際工程提供參考。圖11 優(yōu)化前后橋梁周?chē)目諝鈩?dòng)力學(xué)特征7.

但根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)前工況下，螺旋槳已產(chǎn)生非常明顯的梢渦空泡，預(yù)報(bào)結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果差別較明顯。 這說(shuō)明環(huán)形加密區(qū)的網(wǎng)格尺寸雖可以有效模擬出螺旋槳的梢渦流動(dòng)，但卻無(wú)法實(shí)現(xiàn)梢渦空泡流動(dòng)的模擬。因此，需對(duì)螺旋槳梢渦處的網(wǎng)格進(jìn)行再次加密。 網(wǎng)格二次加密 為盡量避免網(wǎng)格浪費(fèi)，應(yīng)選擇盡可能貼合梢渦形狀的幾何形狀進(jìn)行網(wǎng)格加密。

對(duì)于部分載荷工況下的數(shù)值模擬結(jié)果顯示，兩條測(cè)量線上徑向和軸向速度分布遵循實(shí)驗(yàn)結(jié)果的趨勢(shì)。在部分載荷工況下，由于旋轉(zhuǎn)渦帶的出現(xiàn)，軸向速度在尾水管中心呈現(xiàn)低速區(qū)域。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果還表明，靠近轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)渦帶是軸對(duì)稱的。與實(shí)驗(yàn)值相比，模擬的軸向速度偏低。

計(jì)算策略 為了加速大渦模擬計(jì)算收斂，這里分兩步進(jìn)行： 首先利用SST k-w進(jìn)行穩(wěn)態(tài)計(jì)算，開(kāi)啟的物理模型如下圖所示： △ 穩(wěn)態(tài)計(jì)算物理模型 當(dāng)穩(wěn)態(tài)計(jì)算收斂后，開(kāi)啟大渦模擬，利用 Smagorinsky亞格子模型開(kāi)張瞬態(tài)計(jì)算，瞬態(tài)計(jì)算物理模型如下圖所示。

CFD 社區(qū)流傳著一個(gè)老笑話：“大渦模擬十年后才有用，就像 1977 年一樣?！?當(dāng)然，這從來(lái)都不是完全正確的。十七年前，我在實(shí)習(xí)期間對(duì)軸對(duì)稱進(jìn)氣口的一個(gè)小楔子進(jìn)行了 LES 分析。它不是一個(gè)大網(wǎng)格，在我的 6 核工作站上運(yùn)行模擬花了三周時(shí)間，但它讓我們深入了解了我們正在研究的流動(dòng)，特別是瞬態(tài)渦流形成的方式和位置，以及它們?nèi)绾斡绊懶阅堋?/div>