本文關(guān)鍵詞：粗糙壁面誘導(dǎo)的流動轉(zhuǎn)捩數(shù)值模擬方法

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【摘要】：為預(yù)測粗糙壁面誘導(dǎo)的流動轉(zhuǎn)捩,對Langtry提出的γ-Reθ轉(zhuǎn)捩模型增加粗糙壁面的比耗散率和渦黏性的邊界條件,并對模型中的經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)函數(shù)——轉(zhuǎn)捩動量厚度雷諾數(shù)進(jìn)行修正,引入等效沙粒表面粗糙度作為變量,使模型具有一定的預(yù)測粗糙壁面誘導(dǎo)的流動轉(zhuǎn)捩的能力.對粗糙平板自然轉(zhuǎn)捩算例和變壓力梯度平板繞流算例進(jìn)行數(shù)值模擬,計(jì)算結(jié)果與風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)符合的較好.主要結(jié)論如下:表面粗糙度一般會增加邊界層內(nèi)的傳熱系數(shù)和阻力系數(shù),同時使層流到湍流的轉(zhuǎn)捩位置提前;自然轉(zhuǎn)捩的轉(zhuǎn)捩位置受表面粗糙度影響較大,與光滑壁面相比,平板算例中0.15mm的表面粗糙度使轉(zhuǎn)捩位置提前40%;分離誘導(dǎo)轉(zhuǎn)捩的轉(zhuǎn)捩位置受表面粗糙度影響較弱,隨著表面粗糙度逐漸增加,轉(zhuǎn)捩位置和分離泡位置略有后移,且分離泡強(qiáng)度逐漸減弱,分離泡之后的阻力系數(shù)增加.
【作者單位】： 北京航空航天大學(xué)能源與動力工程學(xué)院;先進(jìn)航空發(fā)動機(jī)協(xié)同創(chuàng)新中心;
【關(guān)鍵詞】： 轉(zhuǎn)捩 表面粗糙度 邊界層 轉(zhuǎn)捩模型 間歇因子
【分類號】：V231
【正文快照】： 2.先進(jìn)航空發(fā)動機(jī)協(xié)同創(chuàng)新中心,北京100191)隨著航空發(fā)動機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步,熱端部件的工作條件日益嚴(yán)苛,這對發(fā)動機(jī)渦輪級的設(shè)計(jì)也提出了更高的要求.流動邊界層轉(zhuǎn)捩對渦輪級的氣動、傳熱特性有著相當(dāng)大的影響,因此轉(zhuǎn)捩的預(yù)測十分重要[1-3].轉(zhuǎn)捩過程受到的影響因素眾多,如自由

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