湍流分离流动论文-向晓峰

湍流分离流动论文-向晓峰

导读:本文包含了湍流分离流动论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:后向台阶,边界层分离,整体不稳定,摆动

湍流分离流动论文文献综述

向晓峰[1](2017)在《后向台阶湍流分离流动中的叁维低频摆动研究》一文中研究指出边界层的分离和再附存在于很多工程应用领域,并被广泛研究。由于剪切层的KH不稳定性,在流动分离后的初始部分剪切层内会自然卷起大尺度流动结构,这个过程与几乎不受下壁面影响的自由剪切层类似,通常被称之为剪切层模态(Shear Layer Mode)。剪切层结构沿着剪切层继续配对并融合,而其特征频率不断减小直到剪切层再附到壁面上。融合后的结构在附着区的运动过程被称之为台阶模态(Step Mode or Preferred Mode)。在分离区的中间区域有一个大尺度结构周期性的长大然后向下游脱落。大尺度结构的准周期性过程也被当作涡脱模态(Shedding Mode or Wake Mode)。部分研究认为大尺度结构的涡脱运动可能是由剪切层的整体低频摆动引起的,但没有给出任何证据来证明。本文使用实验方法对后向台阶流动中剪切层整体的非定常低频摆动与非定常涡脱运动之间的联系进行了研究。在台阶下游底板上沿流向安装了麦克风阵列测量壁面脉动压强,同时使用沿展向布置的单丝热线阵列在分离区域多个不同的位置对流场的速度进行同步测量。通过壁面脉动压强的POD分解发现,脉动压强的均方根值有超过70%是由平均再附点附近大尺度剪切层结构造成的,而低频摆动所占的比例小于15%,且主要集中在x/H≤3.0的区域。展向热线阵列测得速度的POD结果表明,剪切层内大部分区域的运动为展向长度尺度小于H的叁维运动。具有大展向长度尺度的运动最开始出现在沿着剪切层的回流区分离泡2/3的位置,以及向上游流动的回流中。在回流区以及再附点位置附近的区域,压强模态对应摆动部分的时间系数与速度模态具有大展向波长的部分展现出了强烈的相关性,可以推测流场中的这两种运动机制可能来自同一个运动源,其中涡脱落运动可能是由剪切层的整体摆动直接造成的,而这些都是流场的整体不稳定性决定的。(本文来源于《大连理工大学》期刊2017-04-27)

闫文辉,高歌[2](2016)在《Sajben跨声速扩压器分离流动中湍流模式数值研究》一文中研究指出为研究湍流模式对激波/湍流边界层干扰内流流动的影响,提高数值计算准确度,使用SA,SST k-ω,非线性EASM k-ω,Gao-Yong四个湍流模式对Sajben扩压器内激波/湍流边界层干扰流动进行了数值计算。对流项采用Roe格式离散,扩散项采用二阶中心格式离散,离散后的控制方程用多步Runge-Kutta显示时间推进法求解。文中展示了四个湍流模式计算得到的壁面压力、速度剖面、摩阻系数等分布。计算值与实验值符合很好,四个湍流模式总体上能够较好地模拟扩压器内激波/湍流边界层干扰复杂分离流动。Gao-Yong湍流模式对分离区内的压力、速度型的模拟更加准确,而非线性EASM k-ω模式对分离再附点位置计算最理想。(本文来源于《推进技术》期刊2016年09期)

李斌斌,姚勇,姜裕标,黄勇,顾蕴松[3](2016)在《合成射流微扰动对后台阶湍流分离流动控制的实验研究》一文中研究指出后台阶流动是流体力学中一个经典的研究课题,代表着工程中一类横截面突扩的钝体绕流问题。后台阶流动分离会导致一些不利的影响,如高速旋涡的形成、流动损失、压力脉动以及气动噪声等。基于阵列式合成射流激励器对二维矩形后台阶湍流分离再附流动控制进行了研究,综合应用表面测压、七孔探针、粒子图像测速仪(PIV)和热线等多种实验手段,获取了后台阶的表面压力分布和非定常流场结构。结果表明:利用在台阶前缘形成的合成射流微扰动可使无量纲再附点长度降低25%,合成射流控制使得沿台阶下游的湍动能和雷诺应力增强,提高了台阶下游流场的混合效率。热线结果表明,频率是后台阶分离流动控制的重要参数,当频率为260 Hz,扰动频率与剪切层涡脱落频率之比为1.32时,合成射流控制可使位于1/2倍频的剪切层能量增强,仅需消耗较小的能量即可实现流动控制的目的。(本文来源于《航空学报》期刊2016年02期)

高琳,高歌,江立军[4](2013)在《用GAO-YONG湍流模式对分离流动的数值模拟》一文中研究指出采用GAO-YONG湍流模式对二维管道内叁角形钝体绕流问题以及槽道内后台阶分离流动进行了数值模拟.求解程序基于开源数值计算平台OpenFOAM(Open Field Operation and Manipulation),数值模拟结果很好地预测了钝体绕流问题中漩涡脱落的尾流的流动趋势以及后台阶流动中分离再附的流动结构,同时分析了速度分布以及摩擦系数等参数并与实验值进行了对比,结果符合很好.这表明GAO-YONG湍流模式对大分离流动有较好的预测能力,对工程实践具有指导性作用.(本文来源于《北京航空航天大学学报》期刊2013年05期)

李木子[5](2010)在《基于涡粘模型的扩压器湍流分离流动的数值模拟研究》一文中研究指出扩压器内部的流动在工程应用中较为常见,并包含了流体力学典型的分离流动特征,即压力驱动流体从光滑壁面分离,沿流道斜面产生逆向压力梯度,会在扩压器后部区域形成一个不稳定的分离泡。当边界层发生分离时,大量能量高的流体与能量低的流体相互混合,造成流动动能、势能的损失以及流体机械效率的下降。因此,在流体力学的工程应用中,应用湍流模型准确模拟扩压器内部分离流动,并开展湍流模型的适应性研究,对扩压器流体力学的精确设计及降低流动阻力,既具有较强的理论指导意义又具有较高的实用价值。本文分别建立了二维、叁维扩压器流动的物理模型和数学模型,主要采用叁种涡粘模型对扩压器内流问题进行了数值模拟研究。运用v12-f模型,并分别采用了六套不同的计算网格,对二维扩压器流动进行了数值模拟,通过数据对比,选出计算精度高且最为合理的网格系统。采用标准k-ε模型结合两种壁面函数法对二维扩压器流动进行了数值模拟,通过数据对比表明,两种壁面函数法的计算结果相差不大,且都不能模拟出流动的分离现象,计算精度较低。采用标准k-ε模型、低雷诺数k-ε模型以及v12-f模型对二维扩压器流动进行了数值模拟,对比分析了叁种模型的计算结果,得出v12-f模型的计算精度最高,且较准确地模拟出了分离流动现象。采用v12-f模型,建立了二维扩压器的计算模型并对入口湍流量进行了参数研究,最终确定合理的入口湍流参数的经验算法。建立了叁维扩压器的数值计算模型,并采用标准k-ε模型,低雷诺数k-ε模型,v12-f模型分别进行计算,得到了叁种模型在不同截面处的速度等值线图等,比较分析了叁种模型的计算结果,得出v12-f模型在预测分离流动现象时,具有明显的优势。它能较为准确地预测出分离点的位置和回流区的大小。本文应用CFD商业软件STAR-CD,建立了扩压器流动的数值模拟研究方法,包括物理模型和几何模型的创建,计算区域的确定,网格的生成,计算模型在软件中的创建及数据处理等。其次,本文比较了标准k-ε模型、低雷诺数k-ε模型以及v12-f模型在扩压器流动数值模拟中的应用特性,得出的结论为今后相似问题的研究提供了一定的参考依据。(本文来源于《兰州交通大学》期刊2010-04-30)

张群峰,何鸿涛[6](2009)在《不同湍流模型数值模拟叁维轴对称凸体分离流动的比较》一文中研究指出采用基于非结构化网格的有限体积法对叁维轴对称凸体分离流动进行了数值模拟。分别采用标准k-ε模型、可实现(Realizable)k-ε模型、低Re数k-ε模型、剪切应力输运(Shear Stress Transport,SST)k-ω模型和低Re数SSTk-ω模型,进行了数值模拟和计算。给出了计算模型、流场网格以及计算结果,并与实验结果进行了对比,结果发现:低Re数k-ε模型模拟效果最佳,与实验结果最为接近。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2009年13期)

尤延铖,梁德旺[7](2007)在《改进BL代数湍流模型在叁维分离流动中的应用》一文中研究指出本文以文献[1]提出的改进 Baldwin-Lomax 模型为基础,解决了叁维分离流动中分离与再附过程的数值判断, 角部区域固壁间涡粘性系数计算相互干扰等问题,提高了该模型对复杂叁维流动的计算能力。本文采用该模型对 Delery C 跨音速鼓包准二维分离流动和叁维分离流动进行了计算。计算结果表明,即使是对于沿某方向物面形状保持不变,实验和计算中通常认为的二维平面流动,两侧壁的存在使得流动表现出强烈的叁维特征,流场各种参数受侧壁影响很大,且叁维计算结果的流场特征更为接近实验结果。对于 Delery C 叁维分离流动而言,本文提出的改进 BL 代数湍流模型可以反映出叁维分离的流动特征、分离模式。(本文来源于《大型飞机关键技术高层论坛暨中国航空学会2007年学术年会论文集》期刊2007-09-01)

王兵,张会强,王希麟,郭印诚,林文漪[8](2003)在《湍流分离流动中的颗粒弥散机制》一文中研究指出为了揭示颗粒在湍流分离流动中的弥散机制,采用大涡模拟方法和颗粒轨道模型,对二维后台阶分离流动中颗粒弥散进行了数值模拟研究。研究给出了不同St数的颗粒在流场中的分布以及瞬时大涡与颗粒相互作用规律,表明大尺度涡对颗粒弥散的影响依赖于颗粒的尺寸等参数。不同St数下颗粒瞬时弥散机制不同,共有3种模式:随着颗粒St数的增大顺序表现为大涡作用模式;大涡与离心力作用模式;惯性力作用模式。进一步分析得到了颗粒进入回流区是大涡与颗粒的相互作用以及壁面的存在共同导致的结果。(本文来源于《清华大学学报(自然科学版)》期刊2003年11期)

丁珏,翁培奋[9](2003)在《叁种湍流模式数值模拟直角弯管内叁维分离流动的比较》一文中研究指出采用有限体积法数值离散雷诺时均Navier Stokes方程,模拟了方形截面90°大曲率弯曲管道内的叁维湍流流动.用3种湍流模式(标准k ε湍流模式、RNGk ε湍流模式、Realizablek ε湍流模式)求解该问题.给出了数学模型和计算结果,并与实验数据进行了比较.结果表明,采用RNGk ε湍流模式并结合两层壁面模型的处理,能有效准确地求解强曲率影响的管道内及近壁区湍流的流动.(本文来源于《计算物理》期刊2003年05期)

尹崇禄,曹露洁,林发布,王凯建,魏中磊[10](2002)在《4:1椭球体分离流动湍流特性的试验研究》一文中研究指出使用六线涡量探头,对α=30°条件下绕(4:1)椭球体分离流动的湍动能u’2,v’2,w’2,雷诺应力u’v’和涡量Ωx等进行了详尽的测量.应用频谱分析的方法揭示了绕(4:1)椭球体分离流内主附着涡外缘剪切层上的离散小涡的特性.(本文来源于《力学学报》期刊2002年04期)

湍流分离流动论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

为研究湍流模式对激波/湍流边界层干扰内流流动的影响,提高数值计算准确度,使用SA,SST k-ω,非线性EASM k-ω,Gao-Yong四个湍流模式对Sajben扩压器内激波/湍流边界层干扰流动进行了数值计算。对流项采用Roe格式离散,扩散项采用二阶中心格式离散,离散后的控制方程用多步Runge-Kutta显示时间推进法求解。文中展示了四个湍流模式计算得到的壁面压力、速度剖面、摩阻系数等分布。计算值与实验值符合很好,四个湍流模式总体上能够较好地模拟扩压器内激波/湍流边界层干扰复杂分离流动。Gao-Yong湍流模式对分离区内的压力、速度型的模拟更加准确,而非线性EASM k-ω模式对分离再附点位置计算最理想。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

湍流分离流动论文参考文献

[1].向晓峰.后向台阶湍流分离流动中的叁维低频摆动研究[D].大连理工大学.2017

[2].闫文辉,高歌.Sajben跨声速扩压器分离流动中湍流模式数值研究[J].推进技术.2016

[3].李斌斌,姚勇,姜裕标,黄勇,顾蕴松.合成射流微扰动对后台阶湍流分离流动控制的实验研究[J].航空学报.2016

[4].高琳,高歌,江立军.用GAO-YONG湍流模式对分离流动的数值模拟[J].北京航空航天大学学报.2013

[5].李木子.基于涡粘模型的扩压器湍流分离流动的数值模拟研究[D].兰州交通大学.2010

[6].张群峰,何鸿涛.不同湍流模型数值模拟叁维轴对称凸体分离流动的比较[J].科学技术与工程.2009

[7].尤延铖,梁德旺.改进BL代数湍流模型在叁维分离流动中的应用[C].大型飞机关键技术高层论坛暨中国航空学会2007年学术年会论文集.2007

[8].王兵,张会强,王希麟,郭印诚,林文漪.湍流分离流动中的颗粒弥散机制[J].清华大学学报(自然科学版).2003

[9].丁珏,翁培奋.叁种湍流模式数值模拟直角弯管内叁维分离流动的比较[J].计算物理.2003

[10].尹崇禄,曹露洁,林发布,王凯建,魏中磊.4:1椭球体分离流动湍流特性的试验研究[J].力学学报.2002

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