两相湍流色噪声PDF模型数值模拟
湍流两相流动双流体模型的关键问题足两相湍流模型.徐江荣在文献中用色噪声方法来处理两相流中的湍流,将流体脉动速度看着色噪声,从颗粒运动的朗之万方程出发,对流体脉动速度用扩维法来推导两个不同层次的PDF输运方程,通过高斯过程假设和高斯分部积分解决PDF方程的封闭问题,从而推导出双流体模型方程.这些方程都具有对流扩散形式,使用常规的有限差分法或有限体积法均可以进行数值解,可是这些解法有一个对流项数值格式问题,低阶格式数值耗散严重,高阶格式又容易发生数值频散,出现非物理震荡现象.因此人们就提出用局部单元上的解析解来建立计算格式,以期消除或减少这类数值效应.有限分析法正是在局部单元上线性化微分方程和插值近似边界条件下,求局部单元上的精确解,从而构成整体的线性代数方程组,实际计算表明,它有明显的自动迎风性质,准确地模拟对流效应,计算稳定好,收敛较快,因而得到较广的应用.本文由色噪声扩维法推导的颗粒位置-速度联合概率密度函数输运方程出发,推导出双流体模型方程,然后将颗粒应力方程简化成代数方程,建立代数应力模型.用有限分析法对对流扩散方程进行求解,同时对壁面两相射流进行数值模拟,将求解结果与实验结果进行对比分析。
湍流 两相流动 双流体模型 色噪声 有限分析 对流扩散方程 数值模拟
李昭祥 徐江荣 杨忠华
上海师范大学数理信息学院,上海,200234 杭州电子科技大学理学院,杭州,310018
国内会议
2005年全国高等学校计算数学年会暨第八届全国青年计算数学研讨会
辽宁大连
中文
6-10
2005-10-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）