【摘要】：將能量最小多尺度(EMMS)模型拓展到圓射流的研究.利用圓射流的穩(wěn)定性條件,預(yù)測(cè)圓射流的流速分布.分析表明,湍流圓射流的速度分布指數(shù)為1.94.通過(guò)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比分析,EMMS模型的平均誤差和最大誤差分別是-0.69%和-10.57%,低于傳統(tǒng)的Gauss分布解、Tollmien解和G?rtler解.
【圖文】：

１圓射流斷面速度分布假定圓射流在主體段射流充分發(fā)展區(qū)域，各斷面的流速分布存在相似關(guān)系，如圖１所示，即［７］ｕｕｍ＝ｆｒｂ（）ｅ（１）式中：ｂｅ為射流斷面的特性半厚度；ｕ為射流ｘ方向速度，該處的流速為軸心速度ｕｍ的１／ｅ；ｒ?yàn)榭臻g坐標(biāo)．圖１圓射流Ｆｉｇ．１Ｒｏｕｎｄｊｅｔ由于實(shí)驗(yàn)結(jié)果為速度分布類似于高斯正態(tài)分布［７］，所以從紊流隨機(jī)性質(zhì)考慮，假設(shè)合理的速度分布表達(dá)式為ｕ＝ｕｍｅ－ｒｎｂｅ（２）式中，ｎ為待定的變量（ｎ＞１）．注意到ｎ＝２時(shí)即為Ｇａｕｓｓ正態(tài)分布函數(shù)．２圓射流的基本流動(dòng)特性分析對(duì)于圓射流，其軸心速度［７］ｕｍｕ０＝ａＤｘ（３）ｂｅ＝εｘ（４）式中：ａ為圓射流速度常數(shù)；Ｄ為圓射流出口直徑；ｘ為空間坐標(biāo)；ε為圓射流擴(kuò)散系數(shù)．２．１圓射流的動(dòng)能，動(dòng)量和流量分析圓射流動(dòng)能Ｅ＝∫∞０２πｒρｕｕ２２ｄｒ＝ρπｂ２ｅｕ３ｍ∫∞０ηｅ－３ηｎｄη＝ρπｂ２ｅｕ３ｍｅ（ｎ）（５）式中，ｅ（ｎ）＝∫∞０ｅ－３ηｎηｄη，是與變量ｎ有關(guān)的函數(shù)．動(dòng)能沿流動(dòng)方向的變化ｄＥｄｘ＝ρπｅ（ｎ）ｄ（ｂ２ｅｕ３ｍ）ｄｘ（６）圓射流動(dòng)量Ｍ＝２π∫∞０ρｒｕ２ｄｒ＝２ρπｂ２ｅｕ２ｍ∫∞０ηｅ－２ηｎｄη＝２ρπｂ２ｅｕ２ｍｍ（ｎ）（７）式中，

（１４），，（１５）代入式（１８），則有Ｇ＝i幔撥力攏遙澹玻澹ǎ睿睿恚保玻ǎ睿瘢ǎ睿恚幔ǎ保梗┦街校遙澹濺眩酰埃摩蹋虼�，湍流圆射另d奈榷ㄐ蘊(yùn)跫梢孕闖桑海牽ǎ睿劍澹ǎ睿睿恚保玻ǎ睿瘢ǎ睿恚幔ǎ玻埃唇峁治鲇胩致郟矗痹采淞鞫廈嫠俁確植嘉蟮迷采淞鞫廈嫻乃俁確植跡允劍ǎ玻埃┪嘔跫疾觳煌模鈧導(dǎo)岸雜Φ模牽ǎ睿┲擔(dān)玫餃繽跡菜鏡那擼跡餐牧髟采淞鰨牽ǎ睿┯耄鈧淶墓叵擔(dān)疲椋紓玻牽ǎ睿觶澹潁螅酰螅睿媯錚潁簦酰潁猓酰歟澹睿悖澹潁錚酰睿洌輳澹舸油跡部梢鑰闖觶孀牛畹腦齟�，卡ｎ）经历猎A壬仙笙陸檔那魘疲保睿劍保梗詞保牽ǎ睿┤〉米畬籩擔(dān)褪撬擔(dān)牧髟采淞鞫雜Φ乃俁確植跡睿劍保梗�，这个藗R確植妓坪跤耄睿劍駁模牽幔酰螅笳植己男問接興煌郟罰藎恚玻矗倉(cāng)嶁乃俁鵲謀浠媛篩菔劍ǎ保埃Ａ浚岷挺帕秸叩墓叵凳牽幡牛劍保福恚╥幔睿ǎ玻保└菔劍ǎ保玻�，卷吸系数n劍瘢ǎ睿│牛ǎ玻玻┯紗說(shuō)玫街嶁乃俁齲酰恚酰埃劍瘢ǎ睿é攏福恚╥幔睿模ǎ玻常┙睿劍保梗春停卜直鶇朧劍ǎ玻常玫劍牛停停幽Ｐ禿停牽幔酰螅蠓植級(jí)雜Φ鬧嶁乃俁齲溆耄裕錚歟歟恚椋澹罱夂停清nｒｔｌｅｒ解的軸心速度，列于表１．表１４種模型的斷面速度和軸心
【作者單位】： 上海海洋大學(xué)制冷工程系;
【基金】：上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(13dz1203002)資助
【分類號(hào)】：O358


本文編號(hào)：2548081