基于open+foam平台不可压钝体绕流的研究

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1、学位论文数据集中图分类号TQO学科分类号530．99论文编号1001020120115密级学位授予单位代码10010学位授予单位名称北京化工大学作者姓名茆根阳学号2009000l15获学位专业名称化学工程与技术获学位专业代码0817●课题来源学校自选项目研究方向流体混合论文题目基于OpenFOAM的不可压钝体绕流研究关键词OpenFOAM．后甸台阶流，方柱绕流，雷诺时均模拟，分离涡模拟论文答辩日期2012．6．4；论文类型基础研究学位论文评阅及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长指导教师李志鹏讲

2、师北京化工大学化学工程评阅人1黄雄斌研究员北京化工大学化学工程评阅人2包雨云教授北京化工大学化学工程评阅人3评阅人4评阋人5答辩委员会主席陈晓春教授北京化工大学化学工程答辩委员1杨晓送教授北京化工大学化学工程答辩委员2郭锴教授北京化工大学化学工程答辩委员3吴卫泽教授北京化工大学化学工程答辩委员4张现仁教授北京化工大学化学工程答辩委员5注：一．论文类型：1．基础研究2．应用研究3．开发研究4．其它二．中图分类号在《中国图书资料分类法》查询。三．学科分类号在中华人民共和国国家标准(GB／T13745-

3、9)《学科分类与代码》中查询。四．论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。摘要基于OpenFOAM平台的不可压钝体绕流研究目前，完全基于商用CFD软件对多相复杂搅拌反应器进行数值模拟面临诸如新模型缺乏、参数修改受限和计算效率低等挑战，而开放源代码的CFD软件——0penFOAM，为该领域的基础研究提供了可能。OpenFOAM是用C++语言开发和编译的通用CFD平台，具有开源、扩展性强、底层类库稳定强大、前后处理接口丰富、支持大规模并行化计算等诸多优点，后续研究者可在充分利用各层面的基础上，更有

4、效的专注于某个层面，从而提高研究效率，增进工作的延续性。国外众多高校和科研机构已采用OpenFOAM进行工作和CFD开发。因此本文以径向流搅拌反应器内流动与分离现象为基础，对OpenFOAM进行了探索和研究，并在其基础上进行了两类不可压钝。体绕流研究，具体工作如下：(1)编译了开源软件OpenFOAM，研究了其源代码和构架，并进行了程序验证。(2)基于OpenFOAM对后向台阶流进行5种不同的RANS稳态模拟和两种不同的DES瞬态模拟，评价了不同模型和算法。(3)基于OpenFOAM对方柱绕流进行

5、了分离涡模拟和两种不同的RANS瞬态模拟，并对三种模型进行了评价。本文旨在编译和剖析开源的CFD平台0penFOAM，并将其应用T北京化工大学硕士学位论文到不可压绕流场的模拟和研究中，这对多相复杂体系搅拌反应器内的CFD数值模拟以及新型模型的开发和应用具有重要的指导意义。关键词：OpenFOAM，后向台阶绕流，方柱绕流，雷诺时均模拟，分离涡模拟IIABSTRACTCFDstudyontheflowaroundabluntbodywithOpenFOAMAtpresent，numericalsimu

6、lationofcomplex，multiphasesysteminstirredreactorbasedoncommercialsoftwaresuchasFluentiSfacedwithmanydifficulties，suchaslackingofnewmodels，parametermodificationlimitedandlowcomputationalefficiency．OpenFOAMisanoutstandingopen-sourceCFDcode，whichiscompil

7、edanddevelopmentwithC++language．Itisfree，openandextensible，withsolidfoundation，flexiblepre-andpost—processingutilities，parallellycomputationcapbility．Theseadvantagesmakeitafantasticresearchplatform．ResearchesCanmakefulluseofitonalllevelsandeffectively

8、focusononeparticularlevel，whichmakestheirworkmoreefficientandcontinuous．Nowitispopularinmanyforeignuniversitiesandresearchinstitutions．ThereforethispaperexplorestheOpenFOAMsoftwareandresearchestheincompressibleflowfieldaroundbluntboaybasedonth