| 摘要 | 第1-8页 |
| 1 绪论 | 第8-14页 |
| ·概述 | 第8-9页 |
| ·国内外研究现状 | 第9-11页 |
| ·实验研究现状 | 第9-10页 |
| ·数值研究现状 | 第10-11页 |
| ·计算流体力学的研究方法和工具 | 第11-12页 |
| ·本文的研究内容及方法 | 第12-14页 |
| 2 扩压器流动的数学模型 | 第14-30页 |
| ·流动的控制方程 | 第14-15页 |
| ·湍流的数值模拟方法 | 第15-16页 |
| ·直接数值模拟 | 第15页 |
| ·大涡模拟 | 第15-16页 |
| ·Reynolds时均方程模拟方法 | 第16页 |
| ·湍流涡粘系数法 | 第16-29页 |
| ·时均化的连续性方程和动量方程 | 第17-18页 |
| ·湍流物理量及物理意义 | 第18-19页 |
| ·标准κ-ε模型的控制方程 | 第19-22页 |
| ·低雷诺数κ-ε模型的控制方程 | 第22-23页 |
| ·v'~2-f模型的控制方程 | 第23-26页 |
| ·近壁区的处理方法 | 第26-29页 |
| ·小结 | 第29-30页 |
| 3 扩压器内流场求解的有限体积法 | 第30-44页 |
| ·STAR-CD软件介绍 | 第30-32页 |
| ·STAR-CD前处理步骤 | 第31页 |
| ·Solver解算器求解步骤 | 第31-32页 |
| ·流体通用控制方程 | 第32页 |
| ·控制方程的离散 | 第32-38页 |
| ·流体积分控制方程 | 第32-33页 |
| ·时间项的离散 | 第33-34页 |
| ·空间项的离散 | 第34-37页 |
| ·源项的离散方法 | 第37页 |
| ·流体通用控制方程的离散形式 | 第37页 |
| ·边界条件的处理 | 第37-38页 |
| ·同位网格中不可压缩流体的SIMPLE算法 | 第38-41页 |
| ·同位网格的压力修正方程 | 第39-40页 |
| ·同位网格上SIMPLE算法的计算步骤 | 第40-41页 |
| ·代数方程的迭代求解和收敛判据 | 第41-43页 |
| ·共轭梯度方法,CG | 第41页 |
| ·多重网格法,AMG | 第41-42页 |
| ·迭代求解的收敛判据 | 第42-43页 |
| ·小结 | 第43-44页 |
| 4 二维扩压器流动的数值模拟研究 | 第44-69页 |
| ·物理模型和几何建模 | 第44-46页 |
| ·Pro/E造型软件介绍 | 第44-45页 |
| ·二维扩压器流动的物理模型 | 第45页 |
| ·计算区域的确定及几何模型 | 第45-46页 |
| ·网格划分和边界条件 | 第46-56页 |
| ·ANSYS ICEM CFD流体分析软件介绍 | 第46页 |
| ·本文采用的网格生成技术 | 第46-48页 |
| ·二维扩压器计算模型网格的划分 | 第48-50页 |
| ·边界条件 | 第50-52页 |
| ·初场变量的设置 | 第52页 |
| ·网格独立性研究 | 第52-56页 |
| ·标准k-ε模型的计算结果分析 | 第56-60页 |
| ·速度场计算结果分析 | 第57-58页 |
| ·壁面摩擦系数和压力系数的结果分析 | 第58-60页 |
| ·v'~2-f模型与两方程k-ε模型数值结果的对比分析 | 第60-64页 |
| ·三种计算模型速度场计算结果对比 | 第61-63页 |
| ·三种模型壁面摩擦系数和压力系数的计算结果对比 | 第63-64页 |
| ·二维扩压器v'~2-f模型的参数研究 | 第64-68页 |
| ·结论 | 第68-69页 |
| 5 三维扩压器流动的数值模拟研究 | 第69-86页 |
| ·物理模型和几何模型 | 第69-70页 |
| ·三维扩压器流动的物理模型 | 第69-70页 |
| ·计算区域的确定及几何建模 | 第70页 |
| ·网格划分和边界条件 | 第70-75页 |
| ·三维扩压器计算网格的生成 | 第71-72页 |
| ·边界条件 | 第72-73页 |
| ·初场变量的设置 | 第73页 |
| ·入口长度对计算结果的影响和网格独立性研究 | 第73-75页 |
| ·三种湍流模型数值模拟结果的对比分析 | 第75-85页 |
| ·沿x方向,不同截面处无量纲速度U/U_(inlet)的对比 | 第77-79页 |
| ·沿x方向,不同截面处无量纲速度V/U_(inlet)的对比 | 第79-81页 |
| ·沿x方向,不同截面处无量纲速度W/U_(inlet)的对比 | 第81页 |
| ·沿z方向,中心截面处的三种模型的速度场对比 | 第81-84页 |
| ·在z=1.665 cm的截面上,溉方向的下壁面压力系数对比 | 第84-85页 |
| ·结论 | 第85-86页 |
| 结论 | 第86-88页 |
| 致谢 | 第88-89页 |
| 参考文献 | 第89-91页 |
| 主要符号表 | 第91-94页 |
| 攻读学位期间的研究成果 | 第94页 |
