简介:为研究转捩与湍流对激波边界层干扰及底部流动结构的影响,文章选取了二维与三维高超声速双斜面进气道模型与大钝头着陆器模型,并使用γ-Reθ转捩模型开展数值模拟研究.研究表明,对于二维进气道模型,随着前缘钝度的增加,激波边界层干扰位置前移,分离区变大,与层流流动情况相比,有转捩流动发生时,激波边界层干扰位置后移,同时分离流动强度变弱,分离区缩小;对于三维进气道模型,其拐角附近的分离流动呈现明显的三维特征,转捩流动也存在三维流动结构,与静风洞状态相比,噪音风洞状态下,有转捩流动发生,对壁面热流影响较大,对激波系影响很小.对于着陆器模型,底部流动发生转捩,使得底部流动由不稳定非定常的流动结构变为稳定定常的流动结构,这有益于姿态控制设计.
简介:利用2010年南京夏季城市热岛三维结构试验中的湍流观测资料,对南京市委党校和南京信息工程大学观测场2个观测点的湍流统计量和湍流通量进行了对比分析。结果表明:城市平均风速大于郊区;城郊2地的湍流强度都呈现出Ix〉Iy〉Iz的趋势,水平方向上的湍强城郊相差不大,而垂直方向上,郊区的Iz要明显低于城市;城、郊的风速归一化标准差σu/u*、σv/u*、σw/u*都符合MoninObukhov相似理论的"1/3"定律,城市的垂直风速归一化标准差大于郊区,而水平方向上的风速归一化标准差则明显小于其他下垫面;郊区风速归一化标准差与常熟农田的拟合结果较为相似,而城市风速归一化标准差与长白山森林的拟合结果更为接近;夏季城市以感热通量为主,而郊区湍流能量的输送以潜热通量为主,且城市的湍流热通量受太阳辐射的影响更大。
简介:Richardson-Kolmogorov能量级串理论是湍流研究中最重要的基础理论,其中一个推论是能量的传输和耗散应当是均衡的,对应于耗散系数Cε为常数.然而近些年的实验及数值模拟都发现了不符合RichardsonKolmogorov能量级串理论的非均衡耗散律,即使在此区域内Reynolds数足够高,能谱满足Kolmogorov的-5/3标度律,Cε也不为常数,而满足Cε-ReI-m/ReL-n,其中m≈1≈n,ReI为入口Reynolds数,ReL为以积分尺度为特征长度的当地Reynolds数.近三年来又发现流向速度梯度扭率Sk和Lagrange速度梯度自相关的时间演化Φ'(ijij)也可以用来度量非均衡湍流现象,为非均衡湍流的研究开辟了新路.
简介:传统的应用稳定性理论对横流不稳定性转捩现象的预测很难与现代CFD并行化计算结合,为了解决这个问题,文章基于SA-γ-—Re_(θt)转捩模型,使用不可压三维边界层相似性解实现横流位移损失厚度Reynolds数在流场中的当地化求解,结合亚音速试验数据-C1准则构建横流不稳定性转捩判据,从而实现了横流不稳定性转捩预测方法的当地化并行求解.首先采用SA-γ-—Re_(θt)转捩模型对NLF(1)-0416翼型进行了流向转捩预测,证实了该模型的正确性.然后应用所建立的横流转捩模型对45°前缘后掠角的NLF(2)-0415无限展长机翼和DLR-F5机翼,以及标准6∶1椭球标模进行了横流不稳定转捩数值模拟,计算结果显示转捩位置均与试验数据吻合较好,证明了文章所建立的方法在不可压边界层转捩预测具有较高的预测精度.
简介:概述了国内外利用分子动力学研究流动的方法,主要介绍一种新的数值计算方法--格子Boltzmann方法.对此法的原理、模拟的模型及其在湍流流动中的应用进行了综述.分析这种方法在模拟湍流时存在的问题.为湍流流动研究者指出了一条新的途径--用分子动力学理论研究湍流流动.
简介:摘要:中国的湍流研究发展历史并不长,从20世纪30年代开始,主要的人物有周培源、张国藩、林家翘、庄逢甘、谈镐生等诸位先生。本文简单介绍了早期湍流研究的科学家们为中国湍流事业的发展做出的重要贡献,他们的巨大努力为今后中国湍流研究的发展奠定了坚实的基础。
简介:流体经过一定的逆压梯度容易发生流动分离从而大大减小流动效率,球窝结构具有良好的流动控制效果,在机翼、航空发动机、汽轮机叶片等工业领域有较大的应用前景。对一典型收缩扩张通道的流动分离转捩状况进行了数值模拟,并提出了一种带有球窝结构的被动控制方法。研究结果表明:球窝结构作为一种被动流动控制方法,布置在具有明显逆压梯度的通道上能起到良好的流动控制作用,并且能诱导层流边界层提前向湍流边界层转捩,抑制了通道中的流动分离,减小分离泡的尺度,其中球窝的布置位置以及流动Re均对球窝的控制作用有重要影响。球窝的引入还将减小通道的总压损失系数,起到了流动减阻的效果,表明球窝结构是一种较优的流动控制方法。