分享到:

旋转方截面U型通道分离流二阶相关分量测量

1 引 言从流场显示[1] 和平均速度的测量[2 ] 可以看出 ,U型通道流动不仅在涡轮叶片冷却上有实际的应用 ,而且它还适合于提供校核CFD程序和紊流模型的实验数据。通过旋转U型通道的流体受到离心力 ,哥氏力 ,和强曲率的影响 ,在流场中可观察到分离与再附着、加速与减速等流动现象 ,因此旋转U型通道中的复杂流动提供了检验CFD程序和紊流模型能力的一个很好的例子。作为实验研究[1,2 ] 的延续 ,本文讨论雷诺应力及其产生率项的实验结果。本文所采用的实验设备和坐标系以及通道的进口流动状态与文献 [2 ]相同 ,实验状态为雷诺数Re(≡UmD/v) =10 5,转动数Ro(≡ΩD/Um) =0 (静止 ) ,0 2 (正转 )和 - 0 2 (负转 )。2 实验结果及其讨论由于LDA系统的激光束是从通道的上表面进入流场的 ,因此只有在x z平面内的二阶相关量分量u2 x,u2 z和uxuz能够测量到。根据测量到的信息及平均速度...  (本文共4页) 阅读全文>>

《航空学报》1988年12期
航空学报

平板上直立圆柱引起的三维湍流分离流的传热特性

‘1.实验目的与方法航天飞行器再入大气层时,其表面突出物引起的三维湍流分离,使局部热流急剧增加〔,〕。突出物激波与湍流边界层的干扰流场很复杂,需要较多的测量数据揭示其流动规律。为此,在激波风洞中卫a、二5 .2,R叮L二2.3丫lo7m一‘的气流条件下,侧量了平板上直立圆柱干扰区中柱前缘及其邻近平板上的热流分布,并拍摄了激光纹影照片。 圆柱直径D,4。。,高H=1 Zcm,安装在离平板前缘x=0.52比的中心线上。平板长0 .7m宽。.35m,攻角为零度。热流传感器是铂称膜电阻温度计,安装在柱前缘及其周围平板上,测点间距可小于1 mm。B604航空学报第9卷 2.实验结果 a.分离区对称面热流分布及其流场圆柱前缘及其上游平板中心线上热流分布和纹影照片记录的流场一起绘于图1(a)中。图中脚注“1”表示的量为平板上无干扰值(下同),q,为柱面无干扰时的驻点热流,:为白柱面算起的平板表面距离,:为自平板算起的柱面距离,分离激波下的虚线...  (本文共6页) 阅读全文>>

《空气动力学学报》1988年01期
空气动力学学报

圆柱尾流中的二次分离及环量衰减问题

引言 许多研究结果表明离散涡方法在模拟不同形状的Bluff Body尾迹特征及计算所受的力这些方面显出它是一种很有效的近似方法。尤其在高雷诺数下,几乎还没有别的数值方法和解析方法能给出具有同样满意程度的结果仁‘一’〕。但在这方面有代表性的研究中虽然各家的计算结果都能与实验结果一致而模型中包含的机理都很不相同,甚至相互矛盾。例如S“rpk“y“〔”指出圆柱尾迹中涡量的湍流扩散十分重要,在他的模型中考虑了这种机因引起的环量衰减和尾迹中反向祸量对消以及涡量在壁面上的对消,使计算结果与实验十分符合。然而Stansb少〔3了仁’二指出,圆柱后表面的二次分离非常重要(这正是Sarpkaya认为可以忽略的因素),他的模型考虑了二次分离使圆柱面上压力分布及涡量结构与实验结果十分符合,但没有考虑尾迹涡中的涡量衰减。作者在文〔10〕中首次用离散涡方法得到了二次涡。研究表明,在圆柱非定常流的初期阶段二次涡与主涡有明显的相互干扰。二次涡对主涡的涡量积累...  (本文共7页) 阅读全文>>

《哈尔滨船舶工程学院学报》1988年04期
哈尔滨船舶工程学院学报

局部阻塞管道中湍流的数值预测

O引言 局部阻塞省道中湍流国流流动的数值双测在工程上具有重要意义。工程设计人早希望了解这种流动的流场细节.以便获得有用的数据,并对分离所带来的向题进行理论预测。另外,这种流动的数值模拟对于生物流体力学也有一定的指导意义。譬如,动脉粥样硬化后内表面斑块的局部隆起、附壁血栓等均会使动脉腔形成一个阻塞管道。由此而产生的局部流态的变化如回流区的形成及其内部物质在壁面上的沉积、心脏射血峰期在狭窄处及其后部所形成的局部湍流、壁面剪应力的急剧增加等都会造成进一步的病变。所以,详细地对这种流动的流场给予描述,能够对医务人员在理解产生某些病理变化的机制时有所帮助。 对于这类流动问题,近年来已有不少研究工作,如‘o:nlan“」、I,e、1‘p乳“de〔名】、.l’。pe仁3j、Ra、t。:i〔4〕等人的数值计算与DeSllp,nd。和Gldd。,:5「5〕的实验。但是,由于这类湍流回流的复杂性所带来的数值模拟上的困难,使得以往灼数值计算不能得到令...  (本文共10页) 阅读全文>>

《河海大学学报》1988年02期
河海大学学报

用K-ε模式模拟二维突扩明渠中的分离流

一日!言 、子.口一J 突扩明渠流是水利工程中常见的一类湍流分离流。Abbott和Kline(1962)首先对对称扩张明渠中的分离流进行了定性研究。他们指出:当扩张比AR1 .5(AR“1+W:/平。,见图1)时,对称扩张明渠中的流动不对称,而且X,,(7万:及X,27平:。Me hta(29了7)的实验量测结果也证实了这种不对称性。D。rst和TroPea(1981)列举了十二个独立完成的实验结果,得出了再附着长度X,的变化范围:4.5成X,/平:(8.。。他们把这种差__异归咎于两方面的原因:其一是各实验采用的扩张比不同;其二是深长比(Aspe。t Ratio)斌W:不同。根据前人的研究,当h/万:足够大时,三维效应(渠底对流场的影响)可以忽略不计。本文就是计算这种三维效应可以忽略的流动。 自从Launder和Spalding提出k一。模式以来,该模式已得到广泛地应用。文献(’)基于k一。模式,采用有限元离散模拟了对称扩张流...  (本文共9页) 阅读全文>>

《力学学报》1980年10期
力学学报

明渠中跌坎后突扩分离流数值研究

明渠中跌坎后突扩分离流数值研究1)刘沛清邓学蓥(北京航空航天大学流体力学所,北京100083)摘要利用大涡模拟技术,对明渠中跌坎后的二维突扩分离流结构进行了数值模拟,探讨了这类典型分离流各特征区的流动性质,分析了再附区壁面上不同测点处脉动压力的统计特征,并与试验结果进行了比较.在数值模拟中,采用了弱压缩流的控制方程和非均匀网格系统.关键词大涡模拟,分离流,跌坎前言跌坎后突扩分离流不仅是流体力学中复杂分离流的一个典型例子,同时也是许多工程领域中一类常见的流动现象,如在水利工程中常见于闸堰下游的水流结构中.对于这类复杂分离流动,长期以来一直被人们视为研究的重点,目前在理论、实验和数值模拟等方面均取得较丰富的成果.在理论方面,文献[1~3]利用相似性理论分析了剪切层的发展过程,导出了速度分布的相似公式;在实验方面,人们利用流场显示技术、热线或热膜测速仪和激光测速仪(一维或二维),详细地测量了坎后剪切层的分离和再附过程、时均和湍动场结构...  (本文共11页) 阅读全文>>