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轴对称二维定常可压缩流体湍流边界层的计算

号才汉,B,C刁。,召。,C.A,甘a,右扩z,沙2,沙,91,92,g,,g布,g,,g-x,y,8y考“,口,1左刁F’价劝色拌p几内公中必a盛;,寿:,入,了胡才戊户入石,,5:,s,,s; 符截面积。差分方程的系数速度。差分方程的系数转换的系数通用守恒方程中对流项的系数通用守恒方程中扩散项的系数通用守恒方程中源项单位长度上壁面作用于流体的摩擦阻力差分方程推导过程中有关项的一些系数萝分成份的生成热烩Lan,。系数在y正方向的通量掺混长度质量转移率化学反应成份的质量分数跨越流线的节点数压强气体常数速度“差分方程源项的有关系数绝对温度对应于二方向的速度分量速度矢对应于y方向的速度分量,对应于r方向的速度分量对应于a,口,丫增大方向的速度分量轴对称坐标系边界层的特征厚度一般正交坐标系I边界的曲率应力张量粘性应力张量Kronecker占动力粘性系数密度Prandtl数sehmidt数剪切应力通用应变量流函数无因次流函数第l期王应时...  (本文共11页) 阅读全文>>

《厦门大学学报(自然科学版)》1984年04期
厦门大学学报(自然科学版)

海-气交界面的湍流边界层

海洋与大气的相互作用是在海一气交界面的湍流边界层(大气边界层和海洋边界层)内进行的,因此探讨海一气交界’!盯湍流边界层的物理机制是很重要的。本文采用一个简单的模式进行数值计算,讨论大气和海洋湍流边界层的切向应力和湍流系数的垂直结构,并将理论结果和实测资料作了比较。一、模式 作为一阶近似,我们考虑海一气交界面的大气和海洋湍流边界层流是水平均匀的定常流。选取。xy:直角坐标。其原点在海一气交界面上,o;轴垂直向上为正、那末大气和海洋湍流边界层流的运动方程是口不下一式OZ口V-笼一户一了已 口Z ~-卜沐V+f召xV,二O(1)一士、互一了。义F+了e又V、二O(2︸今犷·z 日己 ︸K 口︸山式中V(u,v)是大气湍流边界层内的风速矢量;V(u,V)是海洋湍流边界层内的流速矢量;v、(Gcos。,Goina),v;(Gcosa,G。访a)分别表示地转风速和地转流速矢量,其‘户‘和G分...  (本文共7页) 阅读全文>>

《空气动力学学报》1983年03期
空气动力学学报

湍流边界层分离区的瞬间测量和统计描述

一、前 一】. 幽 一~.4 屯刀 正如大家所熟悉的,在层流边界层的情况下,只要主流是定常的,那么分离的位置就是确定的。但是湍流边界层则不同,即使主流是定常的,分离的位置也是变动的,并且不会是二维的。湍流边界层的这个性质的发现,引起了人们的兴趣和对于分离概念的争论〔‘”〕。近年来,由于激光、热线、流动显示方法和计算技术的进步,对湍流边界层分离特性的研究才取得了一些较为细致和明确的结果。较为突出的有Kline〔”‘’5〕等人和Simpson〔‘一’。,等人的工作。特别是Simpson等人,近十年来应用激光流速仪和热膜流速仪对湍流边界层分离区的各种流动参数,如平均速度、速度脉动、壁面压力、涡速度、间歇系数等做了细致的测定。 为了能从总体上进一步认识湍流边界层分离区的结构,本实验应用定温度热线凤速计、电阻温度计及三线探头组成的风速风向计,测定了湍流边界层分离区的流动参数-—平均速度、速度脉动及逆流率;采用烟线方法,显示了揣流边界层分离...  (本文共8页) 阅读全文>>

《气象》1984年03期
气象

猝发与湍流边界层速度分布

向边界层补充湍流的作用,以使其不变,保持住湍流流动。 根据次层很薄的特点,为了讨论方便,假设其为二维的。其次,从研究基本规律的目的出发,本文只限于平板不可少玉湍流边界层的讨论。 二、内层速度分布 本文把边界层从外缘起分为外层(包括直接和自由流接触的超层)、内层和近壁层。近壁层包括通常所说的缓冲层和次层。从以下的讨论可见,实际上这两层是不可分割的一层。 按通常对近壁层线化的做注,忽略了对流项的非定常不可压近峨层层流功里方程和连续方程如下:、J‘、产月.人O乙了、了.、 一、前言 近年来,湍流边界层近壁处的葬发现象已被大量事实所证实〔1、幻。如何从理论上认识和利用这一现象是一个很吸引人的课题。从五十年代开始,为了给出一个近壁处次层和缓充层的理论公式,许多人基于不定常层流次层周期性破裂和重建的设想,曾给出一些有意义的结果〔3,4,5〕。然而,这些工作都很少注意次层和其它层次间的关系,因而也就不能从理论上对确定内层速度分布中的经验常数有...  (本文共3页) 阅读全文>>

权威出处: 《气象》1984年03期
《中国舰船研究》2014年05期
中国舰船研究

基于积分法的粗糙壁面湍流边界层发展预测

0引言粗糙表面上的流动在生产、生活中随处可见,包括地貌上风的运动、河床上水的流动,以及人造表面(例如:船舶、飞机、管道系统等)上的流动。粗糙度对壁面流动的影响研究一直是流体动力学中的热点问题,其准确影响至今尚未完全确定[1]。从上世纪的Nikuradse粗糙砂粒管道试验到著名的Moody图,许多学者都曾尝试给出粗糙度影响的高精度工程计算方法。Schultz等[2]通过试验,研究了砂粒以及船体污损中的生物粘膜[3]、丝状海藻[4]和藤壶[5]等粗糙形态对壁面流动的影响,并以此为基础评估了海洋污损生物对舰艇航速、轴功率和经济性的影响[6]。Jimenéz[7]对以往有关粗糙度对湍流影响的研究成果予以了评述,详细分析了粗糙形态的分类和粗糙度影响的机理,认为粗糙壁面对湍流的影响受2个参数的控制:粗糙度雷诺数ks+和粗糙度函数ΔU+。近年来,国内开展了一些有关脊状表面减阻方面的试验[8]和数值计算[9]研究,取得了一些成果。目前,求解湍流...  (本文共5页) 阅读全文>>

《南京信息工程大学学报(自然科学版)》2012年04期
南京信息工程大学学报(自然科学版)

近壁湍流边界层相干结构形成的动力学分析

0引言20世纪中叶,Kline等[1]在湍流边界层近壁区域发现了相干结构,为人们进一步理解湍流产生的机理开辟了一个新的研究课题,这不仅有助于认识湍流运动的本质,也能通过控制相干结构来达到控制湍流运动的目的.在湍流研究中,相干结构的研究占有很重要的地位,尤其是湍流边界层近壁区域中的相干结构是湍流生成、维持及湍流能量输运过程中的关键因素,它的研究将有助于了解湍流运动的本质,以建立较合理的湍流模式.湍流边界层流动与众多工程技术问题密切相关.出于工程技术发展的需要,人们也希望通过控制相干结构来控制湍流运动,从而达到降噪、减阻、提高混合效果的目的.湍流相干结构的研究一直是国际国内学者们所关注的热门课题,并已有许多理论分析、实验观察和直接数值模拟的结果发现.湍流边界层近壁区相干结构的许多特征与层流边界层转捩过程中的不稳定波性质有相似之处.有学者采用不稳定波来构建近壁湍流边界层流中的相干结构,获得了一些有意义的成果[2].但是,由于对层流边界...  (本文共4页) 阅读全文>>