搅拌釜中流体动力学英文文献和中文翻译(4)

网格的叶轮上的计算网格。容器的顶部(绿色)与平均液位一致,假定液位平坦,并且没有施加应力边界条件。图1(b)给出了整个储罐中646万个单元网格


网格的叶轮上的计算网格。容器的顶部(绿色)与平均液位一致,假定液位平坦,并且没有施加应力边界条件。图1(b)给出了整个储罐中646万个单元网格的横截面。

综上所述,稳态冻结转子模拟运行在三种不同的网孔密度上。为了访问网格依赖效应,速度大小从四分之三高度的水箱中心到墙壁的水平线上提取,并对三个网格密度进行比较。图2给出的结果表明,粗网格和中网格之间存在显着差异,但在比较中等和细网格时只有很小的差异。考虑到仿真时间是可以接受的,通常24个内核每转40分钟,所有仿真都使用最好的网格。

2.5 正确的正交分解技术

适当的正交分解(在信号处理和统计学中的主成分分析中也被称为Karhunen-Loève分解)是一种数据处理技术,它可以将大量的高维数据转化为更简单的低维数据集,关键现象。在流体力学中,POD被认为是一种有效的工具,用于从复杂流动中的一系列瞬时速度场中分离相干结构,以及了解它们的动力学并预测它们的时间演变(Holmesetal.1997)。

POD是一个线性过程,它将一组瞬时速度场分解为模态基础,从而允许将有组织的运动与湍流运动区分开来(Berkooz等,1993)。根据它们对测量平面中的总动能的贡献来排列不同的模式,其中第一模式是最有活力的,最后是最不活跃的。在这项工作中,POD通过“快照方法”实现,用于识别流体中的相干结构,并表征流体结构对流体性质和操作条件变化的灵敏度。

2.5.1快照方法

在本节中,给出了快照方法的简要说明;对于更详细的描述,读者可以参考Sirovich(1987)和Berkooz等人的创始作品。(1993)。读者也可以参考Liné等人的着作。2013年和Ducci等人。2008年针对应用于PIV数据的快照方法的具体数学细节。在这项工作中,通过PIV和CFD获得X-Z平面上的瞬时速度场,并且每个瞬时速度场测量构成流动态的快照。

式(1)描述了应用于波动的POD分析测量速度场的一部分,其中Vk和Vmean是总速度流场和平均速度流场。对于每种模式I,POD方法生成φ(I)和a(I)。变量φ(I)是模式I的空间特征函数,并且是与时间无关,或即时事件k。变量ak是模式I的瞬时时间系数这是空间独立的;它也控制着重要性特征函数和他们及时提供的方式总流量。