提出了湍流邊界層的一種簡單、快速計算方法,用以求解強吸氣作用下旋轉(zhuǎn)圓筒表面邊界層流動.首先,理論分析了同心圓筒間的旋轉(zhuǎn)流體運動,外筒靜止、內(nèi)筒旋轉(zhuǎn)且為多孔吸氣條件.強吸氣情況下旋轉(zhuǎn)流動主要表現(xiàn)為內(nèi)筒壁面附近的邊界層流動,基于這一事實得到了周向速度分布的解析表達式.其次,通過引入新參數(shù)擴展Cebeci-Smith代數(shù)湍流模型,使其能考慮流線曲率、壁面吸氣、低Reynolds數(shù)效應(yīng)等因素.針對這些因素的綜合影響,采用解析修正和經(jīng)驗參數(shù)對模型進行調(diào)整.同時,基于Reynolds應(yīng)力湍流模型的仿真結(jié)果,校準代數(shù)湍流模型中的經(jīng)驗參數(shù).最后,給出基于廣義Cebeci-Smith湍流模型的旋轉(zhuǎn)壁面邊界層流動的迭代算法,該算法適用于需要特殊迭代過程的軸向及周向流動均勻情況.計算了不同旋轉(zhuǎn)速度和吸氣強度組合工況下的邊界層流動,其周向速度和湍流強度分布與基于Reynolds應(yīng)力湍流模型的計算結(jié)果非常接近.并且表明,當Reynolds應(yīng)力湍流模型數(shù)值模擬預(yù)測內(nèi)筒邊界層為穩(wěn)定層流時,該方法也再現(xiàn)了相同初始條件下的層流邊界層.

【文章頁數(shù)】：11 頁

【文章目錄】：
引言
1 強吸氣壁面旋轉(zhuǎn)流動速度分布的解析表達式
    1.1 基本假設(shè)與無量綱參數(shù)化
    1.2 圓筒表面摩擦應(yīng)力
2 代數(shù)湍流模型
    2.1 湍流黏性的基本關(guān)系式
    2.2 外層湍流黏性公式的修正
    2.3 流線曲率和壁面吸氣所對應(yīng)的經(jīng)驗參數(shù)選取
3 算法及驗證
    3.1 迭代計算過程
    3.2 迭代計算方法的驗證
4 結(jié)論



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