基于一方程转捩模型的狭缝冲击射流传热数值模拟

基于一方程转捩模型的狭缝冲击射流传热数值模拟

论文摘要

[目的]由于冲击射流现象涉及层流—湍流转捩、极强的逆压梯度和分离流问题,导致传统湍流模型无法对其准确预测。为了研究湍流模型在多种条件下的鲁棒性,[方法]采用基于转捩机理的一方程转捩模型,预测以局部努塞尔数(Nu)来衡量的狭缝冲击射流的传热特征。在冲击距离范围为4≤H/B≤9.2时,对稳态和脉动冲击射流传热问题进行研究。[结果]结果表明,在H/B=4时,一方程转捩模型准确地捕捉了受转捩影响的局部努塞尔数第2峰值的大小和位置;在H/B=9.2时,该模型避免了大多数传统雷诺时均模型(RANS)中出现的假第2峰值,获得了更符合实验结果的传热分布规律。[结论]在较大的H/B范围内,一方程转捩模型能够准确预测狭缝冲击射流的传热分布,表现出良好的鲁棒性。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 数值计算方法
  •   1.1 控制方程
  •   1.2 SST k-ω湍流模型
  •   1.3 Kato-Launder模型
  •   1.4 一方程转捩模型
  •   1.5 计算模型及求解设置
  • 2 结果分析与讨论
  •   2.1 稳态冲击射流验证
  •   2.2 脉动冲击射流验证
  • 3 结语
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 黄华坤,张桂勇,孙铁志,宗智

    关键词: 冲击射流,努塞尔数,鲁棒性,传热,转捩模型

    来源: 中国舰船研究 2019年02期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

    专业: 力学,动力工程

    单位: 大连理工大学船舶工程学院辽宁省深海浮动结构工程实验室,大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室,高新船舶与深海开发装备协同创新中心

    基金: 国家自然科学基金资助项目(51579042,51709042,51639003),中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(DUT16ZD218,DUT2017TB05)

    分类号: TK124;O358

    DOI: 10.19693/j.issn.1673-3185.01246

    页码: 144-149

    总页数: 6

    文件大小: 1782K

    下载量: 157

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