流體機械數(shù)值仿真研究及應用

本書是作者近幾年關于流體機械模擬仿真研究成果的積累和總結。全書共分為八章，主要內(nèi)容包括:流體機械及其數(shù)值仿真基礎，水泵全工況流動仿真及性能預測，流體機械的氣液兩相流動仿真，流體機械內(nèi)固液兩相流和固體顆粒運動及磨損，多相介質(zhì)的分離和混合，流體機械的流固耦合分析，流體機械變轉(zhuǎn)速問題的模擬計算及動網(wǎng)格技術在模擬流體機械流動的應用。

1流體機械及其數(shù)值仿真基礎

1.1流體機械概述

1.2流動控制方程

1.3運動參考系下的流動問題

1.4湍流理論簡介

1.5邊界條件與初始條件

1.6仿真計算的前處理、求解及后處理

1.7CFD商用軟件簡介

1.8本章小結

2葉片泵全工況流動仿真及性能預測

2.1概述

2.2葉片泵外特性半經(jīng)驗計算方法

2.3基于CFD的泵外特性計算方法

2.4單級泵流動仿真及性能預測實例

2.5多級泵流動仿真及性能預測實例

2.6本章小結

3氣液兩相流動仿真

3.1概述

3.2氣液兩相流基本概念

3.3歐拉-歐拉方法

3.4基于氣液兩相流的離心泵汽蝕仿真實例

3.5液環(huán)真空泵內(nèi)氣液兩相流動的仿真實例

3.6離心泵自吸過程的氣液兩相流仿真實例

3.7本章小結

4固液兩相流和固相顆粒運動及磨損

4.1概述

4.2歐拉-拉格朗日方法

4.3DEM-CFD耦合

4.4固液兩相流磨損模型

4.5運用EDEM-Fluent耦合計算離心泵內(nèi)固液兩相流實例

4.6運用DPM模型計算離心泵固液兩相流的磨損實例

4.7本章小結

5多相介質(zhì)的分離和混合

5.1多相介質(zhì)分離

5.2多相介質(zhì)的攪拌混合

5.3水力旋流器固液兩相分離模擬實例

5.4兩相介質(zhì)混合過程的仿真實例

5.5本章小結

6流固耦合分析

6.1概述

6.2基于流固耦合結構靜力分析

6.3模態(tài)分析

6.4液環(huán)泵轉(zhuǎn)子靜力學性能的計算實例

6.5基于離心泵全流場的流固耦合分析實例

6.6本章小結

7變轉(zhuǎn)速問題的模擬計算

7.1概述

7.2流體機械變轉(zhuǎn)速特性的研究現(xiàn)狀

7.3變轉(zhuǎn)速階段的流動特性

7.4運用變轉(zhuǎn)速方法模擬計算離心泵啟動停機過程實例

7.5運用變轉(zhuǎn)速方法模擬計算泵作透平(PAT)啟動過程實例

7.6本章小結

8動網(wǎng)格技術的應用

8.1概述

8.2動網(wǎng)格的控制體守恒方程

8.3動網(wǎng)格方法簡介

8.4滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的二維非定常流動仿真實例

8.5羅茨風機的準三維非定常流動仿真實例

8.6離心泵的三維非定常流動仿真實例

8.7旋噴泵的三維非定常流動仿真實例

8.8本章小結

參考文獻

黃思，教授，博導。1982年畢業(yè)于中山大學數(shù)力系，獲學士學位;1985年畢業(yè)于中國石油大學(北京)研究生院機械系，獲碩士學位;1995年畢業(yè)于日本東北大學研究生院機械系，獲博士學位。1985年以來，任中國石油大學(北京)機電工程學院助教、講師、副教授;日本國立資源環(huán)境研究所海洋工程研究室客座研究員;加拿大Toyo泥漿泵公司工程師;Sulzer(蘇爾壽)泵公司加拿大分公司工程師等職。現(xiàn)任華南理工大學機械與汽車工程學院教授、博士生導師。共先后在國際雜志、國際會議、中文核心刊物上發(fā)表論文100多篇，其中多篇被SCI、EI收錄。