一种EASM k-ω两方程湍流模型的应用研究 被引量：5

1

作者 张强 杨永 段毅 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期89-92,共4页

显式代数应力 ( EASM)模型是一种比线性涡粘模型 ( LEVM)更高级的非线性构成模型。这类构成模型用平均速度梯度、平均应变率和旋转应变率张量 ,给出了更高级的湍流剪应力表达式。通过把 EASM构成模型和 k- ω两方程模型耦合到一起 ,可... 显式代数应力 ( EASM)模型是一种比线性涡粘模型 ( LEVM)更高级的非线性构成模型。这类构成模型用平均速度梯度、平均应变率和旋转应变率张量 ,给出了更高级的湍流剪应力表达式。通过把 EASM构成模型和 k- ω两方程模型耦合到一起 ,可得到一种更高级的 EASM k- ω两方程湍流模型。采用这种非线性的构成模型后 ,可以极大地拓展湍流模型的应用范围 ,提高数值计算精度。在求解湍流流场时 ,Navier- Stokes( N- S)方程和 EASM k-ω两方程湍流模型的控制方程采用非耦合方法求解 ,通过对平板、RAE 2 82 2超临界翼型、ONERA M6机翼等标准算例的计算 ,验证了此种湍流模型对湍流流场的预测能力 。 展开更多

关键词 显式代数应力模型 κ-ω两方程模型 Navier-Stokes(N—S)方程

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一种新的非线性K-ε两方程湍流模型 被引量：1

2

作者 钱炜祺 蔡金狮 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 1999年第4期391-397,共7页

本文基于理论分析和对标准Ｋ－ε两方程湍流模型数值模拟结果的分析，在标准Ｋ－ε两方程模型的雷诺应力表达式中加入高阶非线性项；并在模型的涡粘性系数μｔ 中考虑流动各向异性的影响，将涡粘性系数中参数Ｃμ取为表征流动各向异性... 本文基于理论分析和对标准Ｋ－ε两方程湍流模型数值模拟结果的分析，在标准Ｋ－ε两方程模型的雷诺应力表达式中加入高阶非线性项；并在模型的涡粘性系数μｔ 中考虑流动各向异性的影响，将涡粘性系数中参数Ｃμ取为表征流动各向异性的参数Ａ 的一个线性函数，从而得到了一个新的非线性Ｋ－ε两方程湍流模型。此外，本文利用两种不同扩比下的后向台阶流动的实验结果来对新模型中引入的待定参数进行了参数辨识，并用另一种扩比下的后向台阶流动、绕方块的分离流动、Ｕ 型管道内流动、以及接近失速攻角情况下绕ＧＡＷ－ １ 翼型的低速流动等四种流动来对该非线性Ｋ－ε两方程模型作了进一步的验证，得到了令人满意的结果。 展开更多

关键词 非线性 k-ε两方程模型 雷诺应力表达式 湍流

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用非线性 K-ε 两方程湍流模型计算后向台阶分离流动

3

作者 钱炜祺 蔡金狮 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 1998年第4期426-432,共7页

本文利用ＴＢＧａｔｓｋｉ和ＣＧＳｐｅｚｉａｌｅ根据张量不变性理论推出的二维流动情况下的非线性Ｋ－ε两方程模型来对两种不同扩比下的后向台阶分离湍流进行了数值模拟。从计算结果可以看出：用非线性Ｋ－ε两方程模型计算得到的回... 本文利用ＴＢＧａｔｓｋｉ和ＣＧＳｐｅｚｉａｌｅ根据张量不变性理论推出的二维流动情况下的非线性Ｋ－ε两方程模型来对两种不同扩比下的后向台阶分离湍流进行了数值模拟。从计算结果可以看出：用非线性Ｋ－ε两方程模型计算得到的回流区长度、壁面压力分布和摩阻分布等物理量的精度比用标准Ｋ－ε两方程模型计算得到的结果有了明显改进。而且，该模型还具有标准Ｋ－ε两方程模型的结构简单、使用方便的优点，易于工程应用。 展开更多

关键词 湍流 非线性 k-ε两方程模型 分离流动

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紊动与盐度共同作用的黄河口黏性泥沙絮凝沉降试验研究 被引量：1

4

作者 陈柏文 拾兵 +1 位作者 王俊杰 巴彦斌 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期91-99,共9页

为研究多因素共同作用对黄河口黏性泥沙絮凝沉降的影响,利用盐度、温度和紊动剪切率同时可控的沉降桶,开展黄河口黏性泥沙絮凝沉降系列试验,分析并厘清了盐度和紊动剪切率共同作用对黄河口黏性泥沙絮凝沉降的影响机制;基于正态分布的多... 为研究多因素共同作用对黄河口黏性泥沙絮凝沉降的影响,利用盐度、温度和紊动剪切率同时可控的沉降桶,开展黄河口黏性泥沙絮凝沉降系列试验,分析并厘清了盐度和紊动剪切率共同作用对黄河口黏性泥沙絮凝沉降的影响机制;基于正态分布的多元非线性回归模型,建立了絮凝体沉降速度与紊动剪切率、盐度间的关系式,揭示出絮凝体沉降速度和粒径均随着紊动剪切率和盐度的增大呈现先增后减的规律。试验研究发现,黄河口泥沙最佳絮凝条件为紊动剪切率13~15/s、盐度7‰~10‰。研究结果有助于更好认识黄河口黏性泥沙颗粒的絮团发育和沉降过程。 展开更多

关键词 黄河口 黏性泥沙 多元非线性回归模型 紊动剪切率 盐度

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内燃机缸内几种湍流流动涡粘度模型的比较 被引量：12

5

作者 马贵阳 杜礼明 解茂昭 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期433-437,共5页

将几种湍流涡粘度模型 ,即压缩修正的 k-ε模型、RNG- k-ε模型和修正的非线性三方程模型用于计算内燃机缸内的湍流流动 ;对计算结果进行了分析 ,并与实验数据作了对比。结果表明 :RNG- k-ε湍流模型的计算结果较 k-ε模型有所改进 ,而... 将几种湍流涡粘度模型 ,即压缩修正的 k-ε模型、RNG- k-ε模型和修正的非线性三方程模型用于计算内燃机缸内的湍流流动 ;对计算结果进行了分析 ,并与实验数据作了对比。结果表明 :RNG- k-ε湍流模型的计算结果较 k-ε模型有所改进 ,而修正的非线性三方程模型则克服了涡粘度模型不能反映平顶活塞压缩上止点处雷诺应力各向异性的缺点 ,在定量和定性上明显优于各种 k-ε模型。 展开更多

关键词 内燃机 湍流流动 涡粘度模型 汽缸 燃烧室 RNG-k-ε模型 非线性三方程模型

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反映流动曲率影响的非线性湍流模式 被引量：5

6

作者 钱炜祺 符松 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2001年第2期203-209,共7页

本文从一般曲线坐标系下的雷诺应力模式出发 ,在雷诺应力模式向代数应力模式简化过程中 ,保留曲率项对雷诺应力输运的影响 ,得到了曲率修正的代数应力模式和非线性k ε模式。并用该模式对一典型曲率流动———U型管道内的湍流流动进行... 本文从一般曲线坐标系下的雷诺应力模式出发 ,在雷诺应力模式向代数应力模式简化过程中 ,保留曲率项对雷诺应力输运的影响 ,得到了曲率修正的代数应力模式和非线性k ε模式。并用该模式对一典型曲率流动———U型管道内的湍流流动进行了数值模拟与分析。计算结果显示 ,曲率修正的代数应力模式较好地模拟出了凸曲率对雷诺剪切应力的阻滞作用和凹曲率对剪切应力的增强作用 ,捕捉到了曲率流动的主要特征 。 展开更多

关键词 湍流 曲率 代数应力模式 工程湍流 飞行器 空气动力学

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应用于激波/边界层相互作用的非线性湍流模式 被引量：5

7

作者 杨晓东 马晖扬 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期57-63,共7页

选择8个近年来有代表性的非线性湍流模式,研究2个跨声速激波/边界层相互作用问题.采用的非线性湍流模式包括4个二阶模式和4个三阶模式. 2个跨声速激波/边界层相互作用的流动是轴对称圆弧突起绕流和二维管道突起流动.通过数值计算结果和... 选择8个近年来有代表性的非线性湍流模式,研究2个跨声速激波/边界层相互作用问题.采用的非线性湍流模式包括4个二阶模式和4个三阶模式. 2个跨声速激波/边界层相互作用的流动是轴对称圆弧突起绕流和二维管道突起流动.通过数值计算结果和实验结果的比较,对有关的非线性湍流模式进行评估和分析.计算结果表明,非线性模式的模化系数与平均流动应变不变量以及涡量不变量有关,反映了湍流的各向异性,比线性模式优越得多. 展开更多

关键词 非线性湍流模式 激波 边界层 相互作用 湍流 跨声速流动 空气动力学 气动干扰

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反映强流动曲率效应的非线性湍流模型 被引量：5

8

作者 徐晶磊 马晖扬 黄于宁 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2008年第1期27-37,共11页

首先定性地分析了流线曲率效应对流场湍流结构的影响,然后以U型槽道流为典型算例,对多种湍流模型进行了评估.评估的模型包括:线性涡粘性模型,二阶和三阶非线性涡粘性模型,二阶显式代数应力模型和Reynolds应力模型.评估结果表明,性能良... 首先定性地分析了流线曲率效应对流场湍流结构的影响,然后以U型槽道流为典型算例,对多种湍流模型进行了评估.评估的模型包括:线性涡粘性模型,二阶和三阶非线性涡粘性模型,二阶显式代数应力模型和Reynolds应力模型.评估结果表明,性能良好的三阶非线性涡粘性模型,如黄于宁等人发展的HM模型以及CLS模型,可以较好地描述流线的曲率效应对湍流结构的影响,如凸曲率作用下内壁附近湍流强度的衰减和凹曲率作用下外壁附近湍流的增强,并且较好地确定了管道下游的分离点位置和分离泡长度,其预测的结果和实验符合较好,与Reynolds力模型的结果十分接近,因此可以较好地应用于具有曲率效应的工程湍流的计算. 展开更多

关键词 曲率效应 非线性涡粘性湍流模型 Reynolds应力湍流模型

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无壁面参数低雷诺数非线性涡黏性模式研究 被引量：7

9

作者 符松 郭阳 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第2期145-152,共8页

建立了一个低雷诺数的非线性涡黏性湍流模式，该模式的一个显著特征是它不包含壁面 参数（如ｙ＋，ｎ等），因而特别适用于复杂几何流场的计算，本模式在几种包括回流、分离、激 波等典型流动中进行了验证，结果令人满意。

关键词 雷诺应力 湍流模式 非线性涡黏性模式 低雷诺数模式

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双进口双锥旋流管湍流流场的数值模拟 被引量：3

10

作者 王建文 汪华林 宋井伟 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期649-652,共4页

采用湍流Girimaji非线性模型对双进口双锥旋流管内部湍流流场进行数值模拟。得到了该旋流管流场不同截面上的速度矢量分布情况和压力分布图,初步揭示了旋流管内部流场的分布规律。

关键词 旋流管 湍流流场 数值模拟 油水分离 Girimaji非线性模型

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用非线性涡粘性模式计算三维湍流边界层 被引量：4

11

作者 钱炜祺 符松 章光华 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2002年第2期165-173,共9页

针对非线性涡粘性模式在求解三维湍流边界层流动时的不足 ,本文从压力 变形率关联项中的快速项出发 ,考虑流动非均匀影响 ,在显式代数应力模式的雷诺应力表达式中引入了反映雷诺应力“松弛”效应的速度二阶导数项 ,构造了一个新的非线... 针对非线性涡粘性模式在求解三维湍流边界层流动时的不足 ,本文从压力 变形率关联项中的快速项出发 ,考虑流动非均匀影响 ,在显式代数应力模式的雷诺应力表达式中引入了反映雷诺应力“松弛”效应的速度二阶导数项 ,构造了一个新的非线性涡粘性模式。通过对典型算例———翼体角隅流动的计算结果表明 ,新模式能较好地再现出三维湍流边界层内雷诺切应力方向的发展滞后于速度梯度方向发展这一流动特性。 展开更多

关键词 计算 三维湍流边界层 非线性涡粘性模式 雷诺应力松驰效应 角隔流动

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大气湍流中的悬索桥颤振时域分析 被引量：1

12

作者 黄汉杰 李明水 贺德馨 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期10-15,共6页

综合考虑结构几何非线性、不同来流条件下气动力等因素对悬索桥气动稳定性的影响 ,利用风洞试验得到的颤振导数和对随机风场的时程模拟来计算桥梁的自激气动力和抖振力 ,对均匀流和大气湍流中大跨度悬索桥颤振问题进行了时域分析 ,结果... 综合考虑结构几何非线性、不同来流条件下气动力等因素对悬索桥气动稳定性的影响 ,利用风洞试验得到的颤振导数和对随机风场的时程模拟来计算桥梁的自激气动力和抖振力 ,对均匀流和大气湍流中大跨度悬索桥颤振问题进行了时域分析 ,结果与风洞试验结果基本一致 ,证明了本方法的可行性。分析表明 :湍流将降低大跨度流线形主梁断面悬索桥的颤振稳定性 ; 展开更多

关键词 大跨度悬索桥 颤振稳定性 颤振导数 抖振 桥梁 脉动风 风洞试验 气动力 气动稳定性 大气湍流

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基于纵向直接力控制的飞翼布局无人机紊流减缓 被引量：4

13

作者 张波 祝小平 +1 位作者 周洲 徐明兴 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期675-681,共7页

飞翼布局无人机在大气紊流中飞行会受到较大的紊流载荷,而受限于自身构型和舵面配置,无法采用传统控制方案进行紊流载荷减缓。分析了飞翼布局无人机的舵面气动特性,提出一种多组舵面配合产生纵向直接控制力的垂直紊流减缓方案,并采用自... 飞翼布局无人机在大气紊流中飞行会受到较大的紊流载荷,而受限于自身构型和舵面配置,无法采用传统控制方案进行紊流载荷减缓。分析了飞翼布局无人机的舵面气动特性,提出一种多组舵面配合产生纵向直接控制力的垂直紊流减缓方案,并采用自抗扰控制技术设计了非线性控制器,在线估计系统误差和紊流扰动,并进行补偿控制。仿真结果表明:飞翼布局无人机采用直接力控制方案,并加入该非线性控制器后,能显著减缓在大气紊流中飞行中的法向过载,同时保证姿态和航迹稳定。 展开更多

关键词 无人机 飞翼布局 直接力控制 紊流减缓 自抗扰控制 非线性控制

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超声速分离流非线性湍流模式的研究(英文) 被引量：1

14

作者 杨晓东 马晖扬 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期458-464,共7页

本文在低雷诺数k-ε两方程框架下,应用八个常见的非线性湍流模式,对两个激波/边界层相互作用诱导分离的超声速流动进行了研究。采用的非线性模式有:二阶模式(Wilcox＆Rubesin(1980),Shih,Zhu＆Lumley(1993),Shih,Zhu＆Lumley(1995),Gat... 本文在低雷诺数k-ε两方程框架下,应用八个常见的非线性湍流模式,对两个激波/边界层相互作用诱导分离的超声速流动进行了研究。采用的非线性模式有:二阶模式(Wilcox＆Rubesin(1980),Shih,Zhu＆Lumley(1993),Shih,Zhu＆Lumley(1995),Gatski＆Speziale(1993))和三阶模式(Craft,Launder＆Suga(1996),Lien＆Leschziner(1996),Apsley＆Leschziner(1998),Shih(1997))。两个超声速流动为:20°可压缩拐角绕流和轴对称尖顶拱-柱-裙组合体绕流。计算结果表明,对于激波边界层相互作用,在不做任何可压缩性修正的情况下,非线性模式并没有给出明显优于线性模式的结果。 展开更多

关键词 超声速流动 湍流 计算流体力学 非线性涡粘性模式

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五阶HWCNS在低速复杂流场中的应用 被引量：1

15

作者 周云龙 刘伟 +2 位作者 董义道 王光学 邓小刚 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期1-7,共7页

采用五阶精度显式混合加权紧致非线性格式求解雷诺平均NS方程;利用多块对接结构网格技术,对30P-30N多段翼型进行网格收敛性研究。在不考虑转捩的情况下,采用SA一方程湍流模型研究混合加权紧致非线性格式与二阶精度MUSCL格式对该翼型压... 采用五阶精度显式混合加权紧致非线性格式求解雷诺平均NS方程;利用多块对接结构网格技术,对30P-30N多段翼型进行网格收敛性研究。在不考虑转捩的情况下,采用SA一方程湍流模型研究混合加权紧致非线性格式与二阶精度MUSCL格式对该翼型压力分布和典型站位速度型的影响,并与实验结果进行对比分析。采用混合加权紧致非线性格式和SA一方程湍流模型模拟梯形翼高升力构型低速复杂流场,通过对总体气动特性和压力分布的分析,探讨五阶精度显式混合加权紧致非线性格式在低速复杂外形流动中的应用能力。结果表明,对30P-30N三段翼型,采用全湍流模拟方法可以得到较好的压力分布;对梯形翼高升力构型,在附着流和边界层小分离情况下混合加权紧致非线性格式有较好的模拟能力。 展开更多

关键词 高精度格式 混合加权紧致非线性格式 NAVIER-STOKES方程 低速流动 湍流模型

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一种低速情况下无尾飞翼飞机航向控制方法 被引量：5

16

作者 屈晓波 章卫国 +1 位作者 史静平 倪烨斌 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期70-75,共6页

无尾飞翼飞机通常使用开裂式阻力方向舵或者嵌入式操纵面来解决其航向控制问题。开裂式阻力方向舵对飞机的航向控制机理与传统方向舵不同,其舵效随舵偏角的变化呈非线性特性,且在较大迎角时会产生操纵反效现象,诱发航向振荡,产生飞行事... 无尾飞翼飞机通常使用开裂式阻力方向舵或者嵌入式操纵面来解决其航向控制问题。开裂式阻力方向舵对飞机的航向控制机理与传统方向舵不同,其舵效随舵偏角的变化呈非线性特性,且在较大迎角时会产生操纵反效现象,诱发航向振荡,产生飞行事故。针对此问题,利用CFD方法分析了某小型无尾飞翼飞机开裂式阻力方向舵的操纵特性,提出一种基于迎角反馈的开裂式阻力方向舵预偏差动控制方法,并进行了非线性数值仿真和试飞验证。结果表明:该方法可以改善开裂式阻力方向舵的非线性特性,解决操纵反效问题,增强无尾飞翼飞机低速飞行时的航向控制性能。 展开更多

关键词 无尾飞翼飞机 开裂式阻力方向舵 航向控制 非线性 操纵反效

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考虑几何非线性效应的大柔性太阳能无人机静气动弹性分析 被引量：13

17

作者 王伟 周洲 +1 位作者 祝小平 王睿 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期499-504,共6页

大柔性太阳能无人机在气动力的作用下产生较大的弯曲变形,引起气动载荷的重新分布及作用方向的改变,线性理论难以获得足够的精度。基于共旋转有限元理论,推导了几何非线性空间梁单元的切线刚度矩阵和内力求解格式,几何精确的描述了无人... 大柔性太阳能无人机在气动力的作用下产生较大的弯曲变形,引起气动载荷的重新分布及作用方向的改变,线性理论难以获得足够的精度。基于共旋转有限元理论,推导了几何非线性空间梁单元的切线刚度矩阵和内力求解格式,几何精确的描述了无人机机翼结构的几何非线性弹性变形;编写了空间共旋坐标有限元求解代码,利用计算流体力学软件FLUENT计算气动力,构造了流固耦合求解器;研究了类"太阳神"布局太阳能无人机几何大变形下的静气动弹性响应问题。研究结果表明:无人机受载变形后导致升阻比降低,翼尖弯曲变形为展长的13%时,升阻比降低4.2%,滚转力矩导数增加了300%,偏航力矩导数增加了350%;几何非线性效应改善了气动载荷在展向的分布,有利于机翼结构设计。研究工作对大柔性太阳能无人机的设计具有一定的参考意义。 展开更多

关键词 几何非线性 CR理论 柔性结构 横航向稳定性 静气动弹性 太阳能无人机

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非线性代数应力模型在内燃机缸内湍流计算中应用

18

作者 马贵阳 解茂昭 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第6期676-680,共5页

利用张量不变性原理建立一个非线性代数应力模型 ,它包含了平均流变形率张量和旋转张量三阶项的影响 .模型中压力应变项是基于 Lee由快速畸变理论导出的解析解 ,通过引入参考总应变而包含了平均流变化的历史效应 .湍能及其耗散率的求解... 利用张量不变性原理建立一个非线性代数应力模型 ,它包含了平均流变形率张量和旋转张量三阶项的影响 .模型中压力应变项是基于 Lee由快速畸变理论导出的解析解 ,通过引入参考总应变而包含了平均流变化的历史效应 .湍能及其耗散率的求解采用 RNG k-ε模型 .用此模型对几种内燃机缸内的流场进行计算 ,结果表明此模型在定量和定性上较之 k-ε模型和基于 展开更多

关键词 内燃机 数值模拟 非线性代数应力模型 RNGκ-ε湍流计算

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反应堆三角形通道棒束间二次流动的数值研究

19

作者 蒋莉 沈孟育 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期51-55,共5页

采用非线性Ｋ－ε湍流模式数值模拟三角形通道棒束中的二次流动，并考察其对流动和传热的影响。数值方法采用非正交曲线坐标系下求解控制方程的非交错网格方法。计算结果表明该模式能够较为有效地反映棒束中的二次流动，进一步分析表明... 采用非线性Ｋ－ε湍流模式数值模拟三角形通道棒束中的二次流动，并考察其对流动和传热的影响。数值方法采用非正交曲线坐标系下求解控制方程的非交错网格方法。计算结果表明该模式能够较为有效地反映棒束中的二次流动，进一步分析表明二次流动有利于改善棒束中的流动和传热特性。 展开更多

关键词 非线性 二次流 传热 反应堆 堆芯

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对二维分离流涡黏性系数非线性分布的新认识 被引量：6

20

作者 尤延钺 梁德旺 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期145-154,共10页

以弱非线性涡黏性模型为出发点,对Delery分离流动实验结果进行分析并获得了非平衡态分离区涡黏性系数与形状因子J之间的非线性关系.该非线性关系显示在分离起始阶段,涡黏性系数较平衡态先减小,后增大;再附阶段,涡黏性系数较平衡态数值... 以弱非线性涡黏性模型为出发点,对Delery分离流动实验结果进行分析并获得了非平衡态分离区涡黏性系数与形状因子J之间的非线性关系.该非线性关系显示在分离起始阶段,涡黏性系数较平衡态先减小,后增大;再附阶段,涡黏性系数较平衡态数值逐渐增大,并在再附点位置接近最大,而后又逐渐减小,恢复到平衡态水平.总结涡黏性系数的这种非线性发展数学关系式,并将它应用于BL模型,在不添加微分方程的情况下发展出一种适用于分离流动的改进代数湍流模型.对低速平板流动,跨声速,超声速以及高超声速分离流动的计算结果表明,该改进湍流模型可以较准确地模拟各类复杂分离流动,计算精度明显优于传统代数模型以及一些两方程模型,而计算工作量仍与BL模型相当.这表明所提出的涡黏性系数非线性发展规律是正确的,且应用在二维分离流动中具有一定的普适性. 展开更多

关键词 涡黏性系数 非线性 Delery分离实验 Baldwin—Lomax模型 分离流动

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