pdf两相湍流模型有限的分析%2f网格算法

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1、杭州电子科技大学研究生毕业论文摘要颗粒速度一坐标空间中的PDF输运方程的求解方法在两相湍流PDF模型研究中是难题，本课题组曾提出高维PDF输运方程的“有限分析／颗粒”计算方法，其理论是依据颗粒PDF方程和轨道方程的对等性，获得速度空间局部PDF方程的解析解，再结合MonteCarlo方法进行联合求解。本文提出一个高维PDF方程求解的新方法一“有限分析／网格方法”，首先对两相湍流颗粒速度一位置联合PDF输运方程进行约化，获得两个不同层次的输运方程，即颗粒速度PDF方程和空间分布PDF方程。一方面运用Fokker-Planck方法求得颗粒速度PDF方程

2、的解析解：另一方面结合有限差分方法对空间分布PDF方程进行求解，得到颗粒在流场的空间分布。并对理想两相流动进行数值试验，用得到的模拟结果与实验值进行对比分析，结果表明“有限分析／网格方法”求解颗粒PDF方程是可行的。运用这一新方法对一个经典的两相壁面射流进行数值模拟，同时使用“有限分析／颗粒方法”，将两种方法得到的模拟结果与实验值进行了比较。结果发现“有限分析／网格方法”更为准确的预报颗粒相的平均速度：改善了颗粒脉动速度的计算；能够比较简便地计算颗粒浓度，获得光滑的颗粒浓度分布。关键词：两相流，湍流，PDF模型，数值模拟，有限分析／颗粒方法，有限分

3、析／网格方法杭州电子科技人学研究生毕业论文ABS瞰CTItisadifficultproblemthathowtosolvethehigh-dimensionalscalarparticlePDFtransportequationoftwo—phaseflowsinposition—velocityphasespace．Annumericalmethod，FiniteAnalytic／Particleapproach,wasputforwardinourpreviouswork，andtheparticlehigh-dimensionalscala

4、rPDFtransportequationreducedtOvelocityphasespaceandpositionspace，inwhichthereducedPDFequationinvelocityphasespacecanbesolvedanalyticallyandthereducedPDFequationinpositionphasespacecanbesolvedbyMonteCarlotechniques．Inthispaper,anewmethodnamedFiniteAnalytic／Gridapproachispromote

5、dinwhichtheparticlehigh—dimensionalscalarPDFtransportequationinposition-velocityphasespaceisreducedtovelocityphasespaceandpositionphasespacetoo，andtheparticlevelocityPDFandtheparticlepositionPDFaregainedusingdifferentmethods．Ontheonehand，ananalyticalsolutionoftheparticleveloci

6、tyPDFisobtainedbyFokker-Plancktechniques；ontheotherhand，theparticlepositionPDFissolvedbyfinitedifferencemethod，whichdeterminesthedistributionofparticlesintwo—phaseflow．Asanexample，ansimpletwo—phaseflowWassimulatedusingpresentmethod，anditisshownthattheFiniteAnalytic／Gridapproac

7、hissucceedtosimulatethetwo-phaseflowbycomparingthenumericalsimulationwiththeexperimentalresults．Atlast，awall-jet—flowloadedwithsolidparticlesissimulatedbothusingtheFiniteAnalytit／GridmethodandtheFiniteAnalytic／Particleapproach．Thenumericalresultsofthetwomethodsareanalyzedandco

8、mparedwiththeexperimentalresuks．ItisconcludedthattheFiniteAna