FBM模型在模拟栅中翼型云状空化流动中的应用比较

"FBM模型在栅中翼型云状空化流动数值计算中的应用 (2009年)，该研究评价了滤波器湍流模型（FBM）在模拟栅中翼型空化流动中的效果。通过对比修正后的RNGκ-ε湍流模型和FBM模型，以及不同滤波器尺寸的FBM模型，研究人员发现采用合适的FBM模型能更精确地模拟空化区尾部涡团的非定常脱落现象，并且计算得出的升阻力与实验数据更为接近。" 本文是自然科学领域的学术论文，发表在2009年8月的《北京理工大学学报》第29卷第8期上，作者包括王国玉、张淑丽、张博和余志毅。研究重点在于评估FBM模型在处理栅中翼型云状空化流动问题的性能。云状空化是流体动力学中的一种复杂现象，特别是在水动力学和航空工程中，当流体压力低于其饱和蒸汽压时，会产生气泡，这些气泡的形成和破裂会导致强烈的局部压力变化，影响流体的流动特性。 FBM模型是一种基于滤波的湍流模型，它通过对湍流场进行滤波来处理大尺度和小尺度流动特征。在该研究中，FBM模型与修正后的RNGκ-ε模型进行了比较。RNGκ-ε模型是一种常用的湍流模型，但可能无法充分捕捉到空化流动的非定常特性。而FBM模型则引入了滤波器，可以更好地处理尺度上的过渡，尤其是在处理空化流动中的涡结构时，能够更加精确地模拟涡团的生成和脱落。 研究表明，选择适当的滤波器尺寸对于FBM模型在模拟云状空化流动中的表现至关重要。通过调整滤波器尺寸，可以更好地捕捉到空化区域尾部涡团交替脱落的动态过程，这是传统模型可能难以准确描述的。此外，将湍动能考虑进空化模型中，有助于提升计算的精度，使得模拟得到的升阻力值更接近于实际水洞实验的结果。 关键词涵盖了滤波器技术、云状空化流动、湍流模型以及反向射流。这表明论文深入探讨了这些关键概念在空化流动数值模拟中的应用。中图分类号和文献标识码表明了该论文的学科归属和性质，文章编号则提供了具体的出版信息，便于后续引用和检索。 这篇论文为理解和改进栅中翼型云状空化流动的数值模拟提供了重要的理论基础和实践经验，尤其是FBM模型的适用性得到了验证，这对于提升相关领域的计算流体动力学（CFD）预测精度具有重要意义。