【摘要】：將能量最小多尺度(EMMS)模型拓展到圓射流的研究.利用圓射流的穩(wěn)定性條件,預測圓射流的流速分布.分析表明,湍流圓射流的速度分布指數(shù)為1.94.通過與實驗結果的對比分析,EMMS模型的平均誤差和最大誤差分別是-0.69%和-10.57%,低于傳統(tǒng)的Gauss分布解、Tollmien解和G?rtler解.
【圖文】：

１圓射流斷面速度分布假定圓射流在主體段射流充分發(fā)展區(qū)域，各斷面的流速分布存在相似關系，如圖１所示，即［７］ｕｕｍ＝ｆｒｂ（）ｅ（１）式中：ｂｅ為射流斷面的特性半厚度；ｕ為射流ｘ方向速度，該處的流速為軸心速度ｕｍ的１／ｅ；ｒ為空間坐標．圖１圓射流Ｆｉｇ．１Ｒｏｕｎｄｊｅｔ由于實驗結果為速度分布類似于高斯正態(tài)分布［７］，所以從紊流隨機性質考慮，假設合理的速度分布表達式為ｕ＝ｕｍｅ－ｒｎｂｅ（２）式中，ｎ為待定的變量（ｎ＞１）．注意到ｎ＝２時即為Ｇａｕｓｓ正態(tài)分布函數(shù)．２圓射流的基本流動特性分析對于圓射流，其軸心速度［７］ｕｍｕ０＝ａＤｘ（３）ｂｅ＝εｘ（４）式中：ａ為圓射流速度常數(shù)；Ｄ為圓射流出口直徑；ｘ為空間坐標；ε為圓射流擴散系數(shù)．２．１圓射流的動能，動量和流量分析圓射流動能Ｅ＝∫∞０２πｒρｕｕ２２ｄｒ＝ρπｂ２ｅｕ３ｍ∫∞０ηｅ－３ηｎｄη＝ρπｂ２ｅｕ３ｍｅ（ｎ）（５）式中，ｅ（ｎ）＝∫∞０ｅ－３ηｎηｄη，是與變量ｎ有關的函數(shù)．動能沿流動方向的變化ｄＥｄｘ＝ρπｅ（ｎ）ｄ（ｂ２ｅｕ３ｍ）ｄｘ（６）圓射流動量Ｍ＝２π∫∞０ρｒｕ２ｄｒ＝２ρπｂ２ｅｕ２ｍ∫∞０ηｅ－２ηｎｄη＝２ρπｂ２ｅｕ２ｍｍ（ｎ）（７）式中，

（１４），，（１５）代入式（１８），則有Ｇ＝i幔撥力攏遙澹玻澹ǎ睿睿恚保玻ǎ睿瘢ǎ睿恚幔ǎ保梗┦街�，＿b澹濺眩酰埃摩蹋虼耍牧髟采淞韉奈榷ㄐ蘊跫梢孕闖桑海牽ǎ睿劍澹ǎ睿睿恚保玻ǎ睿瘢ǎ睿恚幔ǎ玻埃唇峁治鲇胩致郟矗痹采淞鞫廈嫠俁確植嘉蟮迷采淞鞫廈嫻乃俁確植跡允劍ǎ玻埃┪嘔跫�，考察不同的ｂ倢О峨sΦ模牽ǎ睿┲擔玫餃繽跡菜鏡那擼跡餐牧髟采淞鰨牽ǎ睿┯耄鈧淶墓叵擔疲椋紓玻牽ǎ睿觶澹潁螅酰螅睿媯錚潁簦酰潁猓酰歟澹睿悖澹潁錚酰睿洌輳澹舸油跡部梢鑰闖觶孀牛畹腦齟螅牽ǎ睿┚訟壬仙笙陸檔那魘疲保睿劍保梗詞�，卡ｎ）取得桩尰e擔褪撬擔牧髟采淞鞫雜Φ乃俁確植跡睿劍保梗�，这个藗R確植妓坪跤耄睿劍駁模牽幔酰螅笳植己男問接興煌郟罰藎恚玻矗倉嶁乃俁鵲謀浠媛篩菔劍ǎ保埃�，常量ａ和ε两者的关系薁酷εΡ８ｍ（i幔睿ǎ玻保└菔劍ǎ保玻砦凳攏劍瘢ǎ睿│牛ǎ玻玻┯紗說玫街嶁乃俁齲酰恚酰埃劍瘢ǎ睿é攏福恚╥幔睿模ǎ玻常┙睿劍保梗春停卜直鶇朧劍ǎ玻常�，得祫εＭＭＳ模卸d停牽幔酰螅蠓植級雜Φ鬧嶁乃俁齲溆耄裕錚歟歟恚椋澹罱夂停清nｒｔｌｅｒ解的軸心速度，列于表１．表１４種模型的斷面速度和軸心
【作者單位】： 上海海洋大學制冷工程系;
【基金】：上海市科學技術委員會科技支撐計劃項目(13dz1203002)資助
【分類號】：O358


本文編號：2548081