基于LBM-LES联合模式的水力机械固-液两相强旋转湍流的研究

本项目试图通过理论分析、并行计算和实验手段，深入研究水力机械内部固-液两相湍流机理，发展两相强旋转湍流计算模式。利用结构函数模式研究旋转湍流特性，仔细分析湍流大尺度与小尺度之间的动量输运机理，然后，采用大涡模拟方法和格子玻尔兹曼方法，研究确立悬浮颗粒的格子玻尔兹曼方法、精确描述颗粒运动、颗粒动静边界处理、颗粒碰撞、颗粒聚集和分散过程等计算模式，发展固-液两相强旋转湍流的计算模式。最后，基于格子玻尔兹曼方法的高并行性，研究设计并行算法，精确、高效地模拟水力机械全流道的固-液两相湍流，并与实验数据进行比较分析，揭示水力机械内部强旋转湍流机理，为优化水力机械的设计计算，改善磨损规律，提高水力机械的能量性能和抗空化性能，为解决其他的类似难题作技术储备。