后台阶湍流流动论文-向晓峰

后台阶湍流流动论文-向晓峰

导读:本文包含了后台阶湍流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

后台阶湍流流动论文文献综述

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)

李斌斌,姚勇,姜裕标,黄勇,顾蕴松[2](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)

陈植,易仕和,何霖,田立丰,朱杨柱[3](2011)在《基于NPLS的超声速层流/湍流后台阶流动精细结构研究》一文中研究指出在Ma=3.0低噪声、吸气式超声速风洞中,对台阶高度h=5mm的超声速后台阶流场进行了精细结构测量.通过改变台阶上游壁面的表面粗糙度,实现了超声速层流、湍流两种后台阶流动.采用NPLS技术对流场整体结构的时空演化特性以及4个局部典型区域的细节结构等方面进行了实验研究.瞬态流场揭示了扇形膨胀波系、再附激波、超声速边界层及其分离、再附和恢复等结构的空间特征.通过比较时间平均的结果,可知超声速湍流后台阶流动分离后的膨胀角较大、回流区的长度相对更短,而再附后重新发展的边界层厚度以较小的倾角增长,但两种流动的再附激波角度大致相同.在时间演化上,超声速层流后台阶流动主要表现为K-H涡结构的变形受剪切、膨胀、再附以及叁维效应等影响;而湍流后台阶流动则主要表现为大尺度结构在再附点前后受膨胀、黏性以及再附后逆压梯度的作用而倾斜和变形.对局部区域的研究表明,在超声速层流后台阶流场中微弱压缩波与当地对流马赫数和K-H涡结构的诱导作用有关,并且在下游汇聚成再附激波的现象明显;而湍流后台阶流场中则未有明显的压缩波和K-H涡结构,其再附激波的形成主要与壁面的压缩效应有关.(本文来源于《科学通报》期刊2011年36期)

孙正中,苏莫明,周铮[4](2009)在《平面不可压后台阶湍流流动的数值模拟——壁面温度的影响》一文中研究指出对平面不可压后台阶湍流流动进行了数值模拟,研究了台阶后下壁面温度对流场的影响。数值模拟采用SIMPLE算法,湍流采用k-ω湍流模型模拟。研究结果表明台阶后通道温度剖面分为大梯度区、过渡区和稳定区,对于温度剖面的过渡区在后台阶流动的回流区具有凸的特性,而在恢复区具有凹的特性。另外,数值解表明湍流模型在模拟具有分离再附着流动特性的后台阶湍流流动时具有很高的精度。(本文来源于《航空计算技术》期刊2009年04期)

刘晓军[5](2009)在《大涡模拟后台阶湍流流动及流场中颗粒的弥散》一文中研究指出本文编制了一套二维湍流的计算机程序,可用于在交错网格系统下对后台阶湍流流动进行大涡模拟(LES)。在研究风场的大涡模拟方法中采用标准Smagorinsky亚格子模型,使用SIMPLER算法,对后台阶中的流动进行了数值计算。详细讨论了低雷诺数时涡结构回流区长度随不同台阶长度、不同入口条件的变化情况以及随时间的演化过程;分析了高雷诺数时的流场特征。这些结果与有关实验结果进行对比,吻合良好。在此基础上,用轨道法模拟颗粒相运动。在研究气相大涡结构的基础上,重点揭示大涡结构下颗粒的运动规律及其弥散特性。研究表明小颗粒的分布受大涡结构的控制,其弥散过程与流体大涡结构的空间发展相一致,但是由于流动中大涡边缘和中心区的压力差,颗粒在大尺度涡的边缘出现密集。而大颗粒在流场中的分布受其惯性控制,对气相的涡结构不敏感。高速释放到流场中的大颗粒受惯性影响最大,保持在其原有动量方向上运动。所得到了这些有益的结果,为在细观框架下研究气固两相相互作用奠定基础。(本文来源于《兰州大学》期刊2009-05-01)

刘阳,周力行,许春晓,胡瓅元[6](2008)在《后台阶气固流动的双流体大涡模拟和二阶矩两相湍流模型的验证》一文中研究指出用基于气体Smagorinsky亚网格应力模型和颗粒动理学模型的双流体大涡模拟(LES)和统一二阶矩两相湍流模型的RANS模拟(USM-RANS),对后台阶气固流动进行了数值模拟。瞬态模拟结果给出各向异性两相湍流结构和颗粒弥散的发展过程。LES经过统计平均得到的颗粒速度及颗粒均方根脉动速度和USM-RANS的模拟结果与实验结果的对照表明,两种模拟结果和实验结果在定量上吻合较好。因此USM模型基本上得到了LES的验证。但是在剪切流区域中,LES得到的颗粒-气体纵向脉动速度关联的峰值大于USM-RANS模拟的结果,这就表明LES和USM-RANS模拟还需要进一步验证和改进。(本文来源于《化工学报》期刊2008年10期)

郭晓东[7](2007)在《直接数值模拟与大涡模拟后台阶湍流流动》一文中研究指出本文编制了一套二维湍流的计算机程序,可用于在交错网格系统下对后台阶湍流流动的流场进行直接数值模拟(DNS)与大涡模拟(LES)。在DNS中,采用改进的MAC方法求解非定常N-S方程,时间项离散采用二阶格式;在LES中,采用k方程亚网格尺度模型(KSGS)描述亚网格湍流粘性,SIMPLE算法和混合差分格式对控制方程进行求解。并将两种数值模拟方法(改进的MAC与KSGS)的计算结果与实验数据进行对比,研究结果表明,两种方法都能得到令人满意的计算结果,但DNS结果要比LES更加符合实验数据,其精度也高于LES,同时直接数值模拟的计算工作量也要比大涡模拟大得多。本文在DNS中还分别采用二阶显式混合差分格式和四阶紧致格式离散动量方程;采用隐式五点中心差分和九点中心差分格式离散压力Poisson方程,并数值分析不同差分格式对DNS计算结果和误差的影响,研究表明不同差分格式对后台阶湍流流动和收敛性都有较大的影响。数值研究不同的进口速度分布对DNS所得的后台阶湍流流场的影响,与实验数据比较表明,采用正切分布所得的DNS结果与实验值符合要比正弦分布更好些。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2007-03-01)

王小华,何钟怡[8](2005)在《肋片对后台阶湍流流动影响的数值模拟》一文中研究指出采用二阶全展开ETG有限元方法作为大涡模拟空间离散格式,计算了Reynolds数为47625条件下的后台阶湍流流动,结果与相关实验资料符合良好,在此基础上分析了附加肋片高度和肋距对后台阶湍流流动的影响.计算结果表明,不同肋高和肋距对台阶下游流动具有较大的影响,相应条件下台阶下游的涡系及其时变过程都发生了很大的变化,计算给出了台阶回流段长度随肋高和随肋距变化的曲线,并指出,在台阶下游附加肋片可以作为后台阶湍流流动一种简单有效的被动控制方式.(本文来源于《计算物理》期刊2005年04期)

刘应征,朴英守,成亨镇[9](2005)在《后台阶分离再附湍流流动的实验研究》一文中研究指出采用激光粒子图像速度仪(PIV)对低速水槽中二维后台阶分离再附湍流流动进行了系统的实验研究.通过大量重复高空间分辨率瞬态速度场测量,获得了时均再附点位置和时均速度场.对实验结果进行统计分析得到了流向、法向速度分量的脉动场、雷诺应力场和展向涡量场,并给出了小涡结构配对、合并和大尺度相干旋涡结构形成过程中所出现的流动特征.(本文来源于《上海交通大学学报》期刊2005年05期)

王兵,张会强,王希麟,郭印诚,林文漪[10](2003)在《不同亚格子模式在后台阶湍流流动大涡模拟中的应用》一文中研究指出本文用大涡模拟方法研究了湍流后台阶流场中的大涡演变过程,并在此基础上研究了目前大涡模拟中比较常用的六种亚格子模式。在相同的流动几何参数以及计算条件下,给出了不同亚格子模式下湍流流动瞬时压力场以及流场中瞬时粘性大小的分布,尤其给出了流场瞬时演变的大尺度涡结构。将六种亚格子模式从回流区长度、计算时间、计算结果的准确性和流场稳定性等不同角度进行了比较。为选取合适的亚格子模式深入研究湍流耗散机理奠定了基础。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2003年01期)

后台阶湍流流动论文开题报告

(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:

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。

(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。

后台阶湍流流动论文参考文献

[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].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

[3].陈植,易仕和,何霖,田立丰,朱杨柱.基于NPLS的超声速层流/湍流后台阶流动精细结构研究[J].科学通报.2011

[4].孙正中,苏莫明,周铮.平面不可压后台阶湍流流动的数值模拟——壁面温度的影响[J].航空计算技术.2009

[5].刘晓军.大涡模拟后台阶湍流流动及流场中颗粒的弥散[D].兰州大学.2009

[6].刘阳,周力行,许春晓,胡瓅元.后台阶气固流动的双流体大涡模拟和二阶矩两相湍流模型的验证[J].化工学报.2008

[7].郭晓东.直接数值模拟与大涡模拟后台阶湍流流动[D].南京航空航天大学.2007

[8].王小华,何钟怡.肋片对后台阶湍流流动影响的数值模拟[J].计算物理.2005

[9].刘应征,朴英守,成亨镇.后台阶分离再附湍流流动的实验研究[J].上海交通大学学报.2005

[10].王兵,张会强,王希麟,郭印诚,林文漪.不同亚格子模式在后台阶湍流流动大涡模拟中的应用[J].工程热物理学报.2003

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