橢圓柱繞流過(guò)程中的流動(dòng)和傳熱特性受多種因素的影響,本文重點(diǎn)研究了來(lái)流湍流度和表面粗糙度這兩個(gè)工程上常見(jiàn)的影響因素。首先采用數(shù)值計(jì)算的方法,分別在亞臨界區(qū)（Re=10~5）和臨界區(qū)（Re=10~6）兩種流態(tài)區(qū)域下,選取了多組不同的來(lái)流湍流度和表面粗糙度,計(jì)算了四種不同形狀橢圓柱繞流流動(dòng)及傳熱的變化規(guī)律,四種橢圓柱短長(zhǎng)軸之比分別為AR=0.4、0.6、0.8、1。計(jì)算時(shí)采用了基于當(dāng)?shù)刈兞康摩?Re_θt轉(zhuǎn)捩模型,此模型可以更好地預(yù)測(cè)繞流流動(dòng)時(shí)邊界層內(nèi)層流向湍流轉(zhuǎn)捩的現(xiàn)象。通過(guò)對(duì)數(shù)值計(jì)算結(jié)果的分析,得到了不同湍流度和粗糙度下的表面摩擦系數(shù)、邊界層轉(zhuǎn)捩位置、分離位置、阻力系數(shù)、局部傳熱及平均傳熱規(guī)律。主要結(jié)論如下:（1）當(dāng)Re=10~5時(shí),橢圓柱繞流處在亞臨界區(qū),繞流過(guò)程中出現(xiàn)了層流邊界層分離,但未發(fā)生轉(zhuǎn)捩。Re=10~6時(shí),繞流處于臨界區(qū),邊界層出現(xiàn)了層流向湍流的轉(zhuǎn)捩,并有分離泡的產(chǎn)生。（2）在亞臨界區(qū),當(dāng)來(lái)流湍流度增大時(shí),邊界層分離點(diǎn)向下游移動(dòng),摩擦阻力系數(shù)增大,平均傳熱增大。在臨界區(qū),當(dāng)湍流度大于臨界湍流度時(shí)會(huì)過(guò)渡到超臨界區(qū)。在臨界湍流度以下,邊界層轉(zhuǎn)捩位置、分離位置... 

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 橢圓柱繞流理論概述
        1.2.1 柱體繞流運(yùn)動(dòng)
        1.2.2 邊界層轉(zhuǎn)捩類型及預(yù)測(cè)
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 橢圓柱繞流流動(dòng)和傳熱研究現(xiàn)狀
        1.3.2 湍流度對(duì)繞流影響的研究現(xiàn)狀
        1.3.3 粗糙度對(duì)繞流影響的研究現(xiàn)狀
    1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容
2 數(shù)值計(jì)算方法
    2.1 軟件及算法概述
    2.2 幾何模型建立
    2.3 網(wǎng)格劃分
    2.4 流動(dòng)的控制方程
    2.5 邊界條件設(shè)置
    2.6 轉(zhuǎn)捩模型
        2.6.1 SSTk-ω湍流模型
        2.6.2 γ-Reθt轉(zhuǎn)捩模型
    2.7 計(jì)算結(jié)果驗(yàn)證
        2.7.1 網(wǎng)格獨(dú)立性驗(yàn)證
        2.7.2 轉(zhuǎn)捩模型驗(yàn)證
    2.8 本章小結(jié)
3 湍流度對(duì)橢圓柱繞流影響的數(shù)值研究
    3.1 湍流度及相關(guān)參數(shù)概述
    3.2 亞臨界區(qū)數(shù)值計(jì)算結(jié)果
        3.2.1 亞臨界區(qū)流態(tài)特征
        3.2.2 湍流度對(duì)流動(dòng)的影響
        3.2.3 湍流度對(duì)傳熱的影響
    3.3 臨界區(qū)數(shù)值計(jì)算結(jié)果
        3.3.1 臨界區(qū)流態(tài)特征
        3.3.2 湍流度對(duì)流動(dòng)的影響
        3.3.3 湍流度對(duì)傳熱的影響
    3.4 結(jié)果分析與驗(yàn)證
    3.5 本章小結(jié)
4 粗糙度對(duì)橢圓柱繞流影響的數(shù)值研究
    4.1 亞臨界區(qū)數(shù)值計(jì)算結(jié)果
        4.1.1 粗糙度對(duì)流動(dòng)的影響
        4.1.2 粗糙度對(duì)傳熱的影響
    4.2 臨界區(qū)數(shù)值計(jì)算結(jié)果
        4.2.1 粗糙度對(duì)流動(dòng)的影響
        4.2.2 粗糙度對(duì)傳熱的影響
    4.3 結(jié)果分析與驗(yàn)證
    4.4 本章小結(jié)
5 橢圓柱繞流傳熱特性實(shí)驗(yàn)研究
    5.1 萘升華實(shí)驗(yàn)原理及方法
    5.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    5.3 來(lái)流湍流度的測(cè)量
    5.4 表面粗糙度的測(cè)量
    5.5 實(shí)驗(yàn)與計(jì)算結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證
    5.6 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]湍流度對(duì)二維內(nèi)冷葉片外換熱的影響[J]. 劉友宏,�？〗�,丁玉林.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2017(04)
[3]邊界層流中當(dāng)?shù)馗惺苄赃^(guò)程的數(shù)值研究[J]. 沈露予,陸昌根.  應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 2016(11)
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[7]中溫冷水機(jī)組誘導(dǎo)器系統(tǒng)應(yīng)用于辦公建筑的性能測(cè)試[J]. 王志毅,王高遠(yuǎn),劉世權(quán),徐堅(jiān).  暖通空調(diào). 2015(11)
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碩士論文
[1]電站直接空冷系統(tǒng)異型管的流動(dòng)與換熱特性[D]. 張來(lái).華北電力大學(xué)（北京） 2006



本文編號(hào)：3676176