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　　流體的可壓縮性在流體力學(xué)中，通常將流體分為不可壓縮流體和可壓縮流體兩種，以馬赫數(shù)作為其判斷依據(jù)，馬赫數(shù)的定義是來流速度與當(dāng)?shù)匾羲僦龋篗：二(3．1)其中，v為來流速度，m／s；a為當(dāng)?shù)匾羲?，m／s。馬赫數(shù)是評價氣體可壓縮性的標準，馬赫數(shù)與氣體的可壓縮性呈正相關(guān)的關(guān)系，對于具有一定速度的氣體，當(dāng)氣體的馬赫數(shù)小于O．3時，可以將其視為不可壓縮流體進行處理，而當(dāng)氣體的馬赫數(shù)大于0．3時，就必須將其視為可壓縮流體進行處理[481。本文中，風(fēng)場入12風(fēng)速設(shè)定為10m／s，音速為340rn／s，計算得到馬赫數(shù)M=0．029<0．3，因此，本文中空氣的流動可以視為不可壓縮流動。(2)非定常流體流體運動的方式可以根據(jù)流體各項參數(shù)隨時間變化與否分為定常運動和非定常運動兩種方式，其中流體各項參數(shù)不隨時間變化、僅隨空間變化的流體，即警=o的流體為定常流體，流體各項參數(shù)隨時間變化的流體，即警≠。的流體為非定常流體。本文中所研究的流場內(nèi)部空氣速度、壓力等是隨時間的變化而不斷變化的，因此流場內(nèi)部空氣的流動可以視作非定常流動。
　　3．4．3湍流模型的選擇
　　2．2．2節(jié)中所述的標準缸s模型在時均應(yīng)變率較大的情況下，正應(yīng)力的變化偏離了實際情況，由此引起湍流過程中流動不符合物理定律的現(xiàn)象，為了改善上述與標準k-e模型相比，Realizable k-e模型的湍動粘度計算方法發(fā)生了變化，有關(guān)旋轉(zhuǎn)和曲率的源項被加入方程。本文中需要對葉片旋轉(zhuǎn)運動進行仿真模擬，由于Savonius風(fēng)機廠風(fēng)機葉片繞軸旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致附近流場中氣體的運動包含旋轉(zhuǎn)分量，因此標準k-e模型不能準確描述其湍流形態(tài)，本文選用Realizable k-e湍流模型進
　　3．4．4瞬態(tài)模型的建立
　　仿真模型的選擇Fluent中處理旋轉(zhuǎn)機械問題的模型主要包括混和平面模型(MixingPlane)、旋轉(zhuǎn)坐標系模型(RotatingReference Frame)、多參考坐標系模型(MRF)和滑移網(wǎng)格模型(Sliding Mesh)等。其中前三種方法主要用于旋轉(zhuǎn)機械的定常計算，滑移網(wǎng)格模型則可以用來對流場進行非定常計算，在四種方法中利用滑移網(wǎng)格模型仿真模擬的流場與實際情況最為接近，但同時這種計算方式將會耗費巨大的計算機資源，占用較多的計算時間。本文需要針對Savonius風(fēng)機廠風(fēng)機葉片的旋轉(zhuǎn)運動建立瞬態(tài)模型，需要對流場進行非定常計算，考慮以上幾種仿真方法的特點，最終選擇使用滑移網(wǎng)格方法建立瞬態(tài)運動模型，它可以真實地模擬旋轉(zhuǎn)葉片和流場問的相互影響，從而真實地描述葉片旋轉(zhuǎn)區(qū)域的流場特征。(2)滑移網(wǎng)格的設(shè)定使用滑移網(wǎng)格技術(shù)進行計算時，計算空間需要存在兩個或兩個以上的獨立計算域。在每個獨立計算域與相鄰計算域銜接的地方存在一個滑移邊界(Interface)，滑移邊界的作用為連接與之相鄰的兩個網(wǎng)格區(qū)域，計算過程中兩部分網(wǎng)格沿著滑移邊界產(chǎn)生相對運動(平動或轉(zhuǎn)動)。由于旋轉(zhuǎn)流場的非定常性，本文中網(wǎng)格沿滑移邊界產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動。根據(jù)上文介紹的滑移網(wǎng)格方法要求，需要對模型設(shè)定滑移邊界。對于上文建立的Savonius風(fēng)機廠風(fēng)機的三維模型來說，其滑移邊界為靜止域與旋轉(zhuǎn)域的交界面，該滑移邊界包含兩部分：一部分為靜止域的滑移邊界，另外一部分為旋轉(zhuǎn)域的滑移邊界，即在3．3．2節(jié)中定義的Interfacel和Interface2，在Fluent模塊中利用MeshInterfaces操作將Interfacel和Interface2合并，建立起統(tǒng)一的Interface，如圖3-9所示。