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考虑局部非热平衡的流体层流横掠多孔介质中恒热流平板的传热分析 被引量：17
1
作者 李菊香 涂善东 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期10-14,共5页
对流体层流横掠多孔介质中恒热流加热的平板,应用Brinkman-Forchheime-extended Darcy流动模型和流体与多孔介质之间局部非热平衡理论建立守恒方程组,应用数量级分析和积分法,得出了速度边界层厚度、热边界层厚度、壁面黏性摩擦系数和... 对流体层流横掠多孔介质中恒热流加热的平板,应用Brinkman-Forchheime-extended Darcy流动模型和流体与多孔介质之间局部非热平衡理论建立守恒方程组,应用数量级分析和积分法,得出了速度边界层厚度、热边界层厚度、壁面黏性摩擦系数和对流传热系数、流体与多孔介质之间局部温差的计算公式。结果表明,速度边界层与光板时明显不同,其在平板前端迅速增长,之后越来越平坦,趋于一个恒定值;而热边界层则沿着流动方向不断增长,类似于光板时的情况;局部的表面对流传热系数在平板前端达最大值,之后逐渐减小,也类似于光板时的情况;多孔介质与流体间的局部温差在平板前端达最大值,之后呈现沿着流动方向逐渐减小的变化趋势。 展开更多
关键词 多孔介质 层流横掠平板 局部非热平衡 边界层分析
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加糙平板湍流边界层紊动特性 被引量：1
2
作者 王晋军 董曾南 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 1991年第4期502-508,共7页
本文应用偏振差动式激光测速仪对加糙平板湍流边界层紊动特性进行了研究,得到了紊动强度、三阶矩、四阶矩、概率密度分布、功率谱、自相关等特征量。结果表明,可据高阶矩的符号来对湍流边界层沿垂向进行分区,并给出了分区标准,同时发现... 本文应用偏振差动式激光测速仪对加糙平板湍流边界层紊动特性进行了研究,得到了紊动强度、三阶矩、四阶矩、概率密度分布、功率谱、自相关等特征量。结果表明,可据高阶矩的符号来对湍流边界层沿垂向进行分区,并给出了分区标准,同时发现,加糙使边界层湍流趋于均匀、各向同性,即概率密度分布更接近于高斯分布。 展开更多
关键词 湍流 边界层 加糙平板 紊动特性
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平板紊流边界层探讨 被引量：3
3
作者 张长高 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1992年第2期16-25,共10页
本文是笔者已发表的“管中紊流新探索”一文的继续,笔者用该文提出的关于脉动切应力的假设,求解平板紊流边界层问题,给出了计算边界层厚度、位移厚度、动量厚度和能量厚度的公式和表格,所得的绕平板的阻力系数,无论在紊流水力光滑区,或... 本文是笔者已发表的“管中紊流新探索”一文的继续,笔者用该文提出的关于脉动切应力的假设,求解平板紊流边界层问题,给出了计算边界层厚度、位移厚度、动量厚度和能量厚度的公式和表格,所得的绕平板的阻力系数,无论在紊流水力光滑区,或是在紊流水力粗糙区,全与现有实验成果非常符合,对从水力光滑到水力粗糙的过渡区,本文提供的算法是首创。 展开更多
关键词 边界层 紊流 平板 动量厚度 能量厚度
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考虑局部非热平衡的流体层流横掠多孔介质中等温平板的边界层分析 被引量：1
4
作者 李菊香 涂善东 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期481-485,共5页
在考虑流体和多孔介质之间瞬时局部非热平衡的前提下,对流体强迫层流横掠多孔介质中等温平板的二维流动应用Brinkman-Forchheime-extended Darcy模型建立守恒方程组。对方程组进行数量级分析简化,应用积分法进行近似计算,得出了速度边... 在考虑流体和多孔介质之间瞬时局部非热平衡的前提下,对流体强迫层流横掠多孔介质中等温平板的二维流动应用Brinkman-Forchheime-extended Darcy模型建立守恒方程组。对方程组进行数量级分析简化,应用积分法进行近似计算,得出了速度边界层厚度、热边界层厚度、壁面黏性摩擦系数和对流传热系数的计算公式。结果表明:在多孔介质中沿平板的速度边界层厚度与光板时明显不同,在平板前端迅速增长,随后逐渐变得平坦,趋于一个恒定值;而热边界层厚度则与光板时类似。 展开更多
关键词 多孔介质 强迫层流横掠平板 瞬时局部非热平衡 边界层分析
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尖前缘平板的高超声速粘性干扰效应引起的压力分布规律研究
5
作者 雷雨冰 梁德旺 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期232-235,265,共5页
采用CFD方法计算了多种来流条件下高超声速平板绕流的粘性干扰现象,计算与实验结果吻合良好。针对理论分析在平板前缘失1效的情况,结合理论分析、CFD结果和试验结果对原有沿流向壁面压力分布关系式进行了修正,使得修正后关系式在整个平... 采用CFD方法计算了多种来流条件下高超声速平板绕流的粘性干扰现象,计算与实验结果吻合良好。针对理论分析在平板前缘失1效的情况,结合理论分析、CFD结果和试验结果对原有沿流向壁面压力分布关系式进行了修正,使得修正后关系式在整个平板上与相关数据吻合,显著增加了压力分布关系式的应用范围。同时根据CFD计算结果,分析了平板附面层内压力等流动参数的分布规律,发现附面层内法向压力分布存在峰值,壁面压力分布大于来流静压,并给出了峰值压力及其位置的拟合式。 展开更多
关键词 高超声速流动 平板附面层 粘性干扰 压力分布
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层流平板摩擦阻力的数值计算 被引量：5
6
作者 周丹 禹建军 阎超 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期663-667,共5页
为提高层流摩擦阻力数值计算的精度,采用数值求解N-S方程的方法,对层流平板摩擦阻力进行了计算.计算中采用4种先进上风格式,同时配合以14种不同的壁面法向网格分布和5种常用限制器,并将计算结果与布拉修斯解进行对比.结果表明,van Leer... 为提高层流摩擦阻力数值计算的精度,采用数值求解N-S方程的方法,对层流平板摩擦阻力进行了计算.计算中采用4种先进上风格式,同时配合以14种不同的壁面法向网格分布和5种常用限制器,并将计算结果与布拉修斯解进行对比.结果表明,van Leer的FVS(Flux Vector Splitting)格式数值耗散大,对网格分布和限制器敏感,不适合用于摩擦阻力计算.限制器和计算格式的粘性分辨率越高,摩擦阻力的计算精度越高.在计算量允许的情况下,可以减小壁面法向第1层网格高度,以提高计算精度,但应同时兼顾网格长宽比.对于摩擦阻力计算,边界层内应至少布置4个网格点. 展开更多
关键词 布拉修斯解 层流 平板 边界层 摩擦阻力
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脉动流对壁面边界层流动的数值研究 被引量：1
7
作者 宋德福 郭涛 朱惠人 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第13期3670-3675,共6页
为了研究非稳态尾迹对平板表面流动和换热的影响,本文将非稳态尾迹引起的主流速度脉动简化为正弦变化,通过数值的方法研究了脉动频率和振幅对平板壁面边界层流动和换热的影响,研究结果表明:边界层内的速度、壁面温度、壁面摩擦系数和平... 为了研究非稳态尾迹对平板表面流动和换热的影响,本文将非稳态尾迹引起的主流速度脉动简化为正弦变化,通过数值的方法研究了脉动频率和振幅对平板壁面边界层流动和换热的影响,研究结果表明:边界层内的速度、壁面温度、壁面摩擦系数和平均换热系数随着时间的变化做周期性脉动;边界层内流动与主流之间存在着相位差,壁面距离越小,相位差越大;边界层内的速度和壁面摩擦系数脉动幅度的大小与主流脉动频率和振幅成正比;壁面温度和壁面平均换热系数的波动大小与主流脉动频率成反比,与脉动振幅成正比,当主流脉动频率和脉动振幅增加到一定值后,靠近壁面的地方出现回流,回流强度与脉动频率和振幅成正比。 展开更多
关键词 层流脉动流 平板壁面 边界层流动
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壁面温度控制对平板边界层影响的数值研究 被引量：4
8
作者 吴云鹏 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2016年第5期674-679,共6页
通过对零压力梯度的平板边界层流动施加温度控制,展开壁面温度控制对平板层流边界层和湍流边界层影响的研究,探索温度控制对平板转捩雷诺数和壁面摩擦阻力的影响规律。采用带有转捩模式的三方程湍流模型对平板边界层流动进行数值模拟,... 通过对零压力梯度的平板边界层流动施加温度控制,展开壁面温度控制对平板层流边界层和湍流边界层影响的研究,探索温度控制对平板转捩雷诺数和壁面摩擦阻力的影响规律。采用带有转捩模式的三方程湍流模型对平板边界层流动进行数值模拟,重点考察了壁面摩阻系数、平板转捩雷诺数、湍流边界层流动随壁面温度变化的规律。计算结果表明在壁面温度从288K增大到432K时,边界层转捩雷诺数增大约36%,表面摩擦阻力减少约9.6%。研究分析表明:加热控制使层流区域温度边界层内粘性作用增强,雷诺切应力和湍动能减小,流动更加稳定;而湍流区域边界层内粘性底层中速度梯度和粘性切应力减小,导致壁面处摩擦切应力减小。因此壁面加热控制可以延迟边界层转捩,减小湍流区摩阻系数,并减小平板摩擦阻力。 展开更多
关键词 温度控制 平板流动 边界层 转捩雷诺数 摩擦阻力
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壁温对钝三角翼边界层稳定性及转捩影响 被引量：3
9
作者 马祎蕾 余平 姚世勇 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2020年第6期1017-1026,I0001,共11页
选择典型的高超声速流动条件,基于线性稳定性理论研究了不同壁温条件对典型大后掠角平板钝三角翼外形高超声速三维边界层流动稳定性及转捩的影响。研究表明,壁温比的增加促进横流和第一模态波的增长,第二模态波受到抑制,钝三角翼表面N... 选择典型的高超声速流动条件,基于线性稳定性理论研究了不同壁温条件对典型大后掠角平板钝三角翼外形高超声速三维边界层流动稳定性及转捩的影响。研究表明,壁温比的增加促进横流和第一模态波的增长,第二模态波受到抑制,钝三角翼表面N值分布的变化呈现随壁温比增加先减小后增大的特点,预示在高壁温比下(绝热壁附近,约0.8)将出现转捩反转;转捩反转的内在机理在于壁温比对不同模态彼此相反的影响规律以及在不同位置不同的影响量值,导致在低壁温比区壁温比的增加主要影响第二模态,引起转捩延迟,而在高壁温比区壁温比的增加对第一模态的影响超过了对第二模态的影响,转而造成转捩前移。 展开更多
关键词 平板三角翼 壁温比 边界层 流动稳定性 转捩
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可压缩平板边界层流动的湍流/非湍流界面层空间分布的统计特性
10
作者 黄智康 刘锋 +1 位作者 张欣羡 周毅 《南京理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期709-718,共10页
为揭示可压缩湍流边界层中湍流/非湍流界面层(TNTI)空间分布的演化规律,对马赫数Ma为2.9的空间发展平板湍流边界层流动进行直接数值模拟研究。通过湍流体积分数确定涡量阈值,从而获得TNTI的外边界,并以此为基准统计发现条件平均的涡量... 为揭示可压缩湍流边界层中湍流/非湍流界面层(TNTI)空间分布的演化规律,对马赫数Ma为2.9的空间发展平板湍流边界层流动进行直接数值模拟研究。通过湍流体积分数确定涡量阈值,从而获得TNTI的外边界,并以此为基准统计发现条件平均的涡量和法向速度在TNTI处骤降。根据TNTI的统计结果发现,在湍流段平均界面层,平均TNTI高度和边界层名义厚度保持线性关系。TNTI高度的概率密度函数满足正态分布。在湍流段,界面层高度的均方根(RMS)与平均界面层高度之比呈线性减小的趋势,界面层高度和瞬时摩擦力系数的相关性系数近似为0。随着湍流边界层发展,界面层高度的RMS逐渐趋于常数。 展开更多
关键词 可压缩流动 平板边界层 湍流/非湍流界面层 湍流体积分数 涡量阈值 法向速度 界面层高度 边界层名义厚度
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