摘要：
随着计算机软硬件水平的不断提高,计算机流体模拟仿真作为科学研究的主要技术,近几年在国内外发展迅速,并且在工程应用及科学研究中得到了广泛的应用. 根据计算机流体模拟仿真的理论,实现流体流动,传热,燃烧等物理现象的模拟,是解决工程应用,科学研究,环境保护和节约能源等问题的一条重要途径.在工程领域中离心泵和煤粉燃烧应用广泛,但是存在着工作效率低,浪费能源和污染严重等问题.利用计算机流体模拟仿真技术,提高离心泵的工作效率和煤粉的燃烧效率是一项具有重要应用价值和现实意义的课题.本文主要研究内容包括以下几个方面: 1)介绍了选题的目的和意义,计算机流体模拟仿真的国内外研究现状和发展趋势. 2)重点论述了Navier-Stokes方程的数学模型,分析研究了流体模拟仿真的Euler法和Lagrange法,提出了改进的Runge-Kutta法的数值模拟方法;对流体的控制方程和湍流模型进行了描述,并说明了近壁区域的处理. 3)概括了计算机流体模拟仿真的作用和求解方法,介绍了网格的划分和模拟仿真的过程,对模拟仿真结果进行了分析研究. 4)工程领域应用实例.以离心泵及EBU模型的燃烧过程为例进行了计算机流体模拟仿真.内容包括建立几何模型,选定流动区域;对模拟仿真区域进行网格划分,并给出计算机流体模拟仿真所需的边界条件,初始条件和流动条件;进行了计算机流体模拟仿真,对模拟仿真的数据进行分析和处理.模拟仿真结果对提高离心泵的工作效率和煤粉的燃烧效率,达到节约能源,减少污染和提高生产效率具有一定的参考价值.
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