發(fā)布時間：2021-04-18 16:41

　　外掠平板湍流流動特性是研究湍流傳熱特性的基本問題之一,具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價值.本文將外掠平板湍流溫度邊界層劃分為層流底層和湍流核心區(qū),分別采用三次多項式和1/5次冪函數(shù)描述溫度場的分布規(guī)律,用積分方法建立能量方程,利用四階龍格-庫塔算法得到湍流溫度場理論解.與Blackwell、Moffat和Kays等人的試驗結(jié)果對比表明本文解析解的正確性,獲得的理論解與經(jīng)典普朗特-泰勒二層理論模型也具有較好的一致性. 

【文章來源】：四川大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020,57(03)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

外掠平板湍流溫度邊界層示意圖

式中ρ為流體密度,cP為定壓比熱容,μ為動力粘度,λ是導(dǎo)熱系數(shù),T∞和u∞為主流區(qū)流速和溫度,Ts為壁面溫度,u1和T1、u2和T2分別為層流底層、湍流核心區(qū)的速度和溫度,uL和TL分別為速度和溫度邊界層中層流底層外緣處的速度和溫度,δ1(Δ1)是速度(溫度)邊界層中層流底層厚度,δ(Δ)是湍流速度(溫度)邊界層的總厚度,如圖1和圖2. 需特殊說明的是,因dx極小,認(rèn)為dx距離內(nèi)溫度邊界層層流底層厚度沿x方向不變,并忽略速度和溫度邊界層中層流底層處的速度差異.2.2 溫度分布函數(shù)

圖3是本文溫度解析解與Blackwell[18]的試驗結(jié)果對比情況,發(fā)現(xiàn)無論在層流底層還是湍流核心區(qū)二者均符合得較好,最大相對誤差僅為0.2%.由圖可見,溫度在近壁面區(qū)域變化極快,溫度梯度劇烈,隨著遠(yuǎn)離壁面程度增加溫度梯度持續(xù)減小,直至主流區(qū)后溫度不再發(fā)生變化.

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3145813