通道内高速运动物体气动性能的数值模拟
| 文献类型 | 学位 |
| 作者 | 孙潜[1] |
| 机构 | 北京航空航天大学 ↓ |
| 授予学位 | 硕士 |
| 年度 | 2004 |
| 学位授予单位 | 北京航空航天大学 |
| 语言 | 中文 |
| 关键词 | 数值模拟;非定常流;动边界;移动网格 |
| 摘要 | 现实生活中,存在很多在通道内高速运动的物体,如高层建筑内的升降电梯,通过隧道的火车和地铁列车等.与飞行器的空气动力问题相比,这类物体的运动仍属于低速问题,但随着社会的发展,对这些运动物体的性能提出了越来越高的要求,更高的速度,更好的稳定性等等.这使得通道内的空气流动对运动物体的影响更加显著,物体的空气动力问题也就变得更为重要.另外,由于物体与通道之间存在相对运动,使此类流动问题具有特殊性——流场是非定常的,并且具有动边界.本文主要针对高层建筑中的升降电梯,用计算流体力学数值模拟的方法研究电梯高速运行时的空气动力性能.首先建立了简化的物理模型,考虑一个简单几何体在截面为矩形,两端有部分开口的通道内以一定速度匀速运动.数值算法使用隐式差分格式的LU分解算法求解三维N-S方程.对于此类问题的特殊性,使用了带有移动网格的分区算法解决流场中的动边界问题,使用双时间步长的算法模拟非定常运动.本文针对不同的物理和几何参数进行数值实验和参数研究,得到了流场和运动物体所受的阻力结果.同时,还应用商用流动分析软件Fluent中的动态网格方法进行了数值计算,并取得了较好的对比结果.从数值实验的结果可知,与一般的空气动力问题相比,通道内运动的物体所受的气动阻力较大;通道的阻塞比对物体所受的气动阻力和阻力系数的影响都很大;物体运动速度的提高,也使气动阻力有很大增长,但对阻力系数影响较小;通过改变运动物体的外形,可以明显减小物体所受的气动阻力;所有的计算结果也说明,使用带有移动网格的分区算法解决此类流场动边界问题,是可行的,能得到较为理想的计算结果. |
影响因子：
dc:title:通道内高速运动物体气动性能的数值模拟
dc:creator:孙潜
dc:date: publishDate:1753-01-01
dc:type:学位
dc:format: Media：北京航空航天大学
dc:identifier: LnterrelatedLiterature：北京航空航天大学.2004.
dc:identifier:DOI：
dc: identifier:ISBN:
