轉(zhuǎn)捩,指流動(dòng)從層流到湍流的過(guò)渡,表征一種流動(dòng)變化情況。按流動(dòng)從環(huán)境感受到擾動(dòng)的強(qiáng)弱和流動(dòng)轉(zhuǎn)變的路徑,轉(zhuǎn)捩大致可以分為規(guī)則轉(zhuǎn)捩和旁路轉(zhuǎn)捩兩種,其中旁路轉(zhuǎn)捩以其過(guò)程的復(fù)雜多變和重要的工程應(yīng)用價(jià)值而受到廣泛關(guān)注。本文基于大渦模擬的數(shù)值計(jì)算方法,針對(duì)典型的圓柱/平板結(jié)構(gòu),對(duì)圓柱尾跡誘導(dǎo)平板邊界層旁路轉(zhuǎn)捩的過(guò)程開(kāi)展研究�；诖鬁u模擬的基本思想,引入壁面適應(yīng)局部渦粘的亞格子應(yīng)力模型和Boussinesq假設(shè),對(duì)流動(dòng)基本方程N(yùn)avier-Stokes方程進(jìn)行封閉,建立適應(yīng)于圓柱/平板模型的數(shù)值計(jì)算方法。在此基礎(chǔ)上對(duì)圓柱尾跡誘導(dǎo)平板邊界層旁路轉(zhuǎn)捩開(kāi)展數(shù)值模擬研究,獲得了流場(chǎng)的統(tǒng)計(jì)特性,并與前人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了數(shù)值計(jì)算方法的有效性。分別針對(duì)雷諾數(shù)和圓柱高度變化對(duì)圓柱尾跡與平板邊界層相互作用的影響開(kāi)展了大渦模擬研究。分析了旁路轉(zhuǎn)捩過(guò)程的流場(chǎng)流動(dòng)特性,包括流動(dòng)時(shí)均特性,流動(dòng)脈動(dòng)特性和湍動(dòng)能特性,研究了圓柱尾渦的脫落,邊界層條帶結(jié)構(gòu),二次渦的產(chǎn)生以及二次渦與圓柱尾跡或平板邊界層相互作用向下游的發(fā)展演化,給出了雷諾數(shù)和圓柱高度對(duì)流動(dòng)轉(zhuǎn)捩特性的影響規(guī)律。 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

多段翼型設(shè)計(jì)示意圖

圖 1-4 自由來(lái)流引起邊界層旁路轉(zhuǎn)捩過(guò)程的 DNS 結(jié)果[14]由于旁路轉(zhuǎn)捩問(wèn)題的復(fù)雜性，人們對(duì)旁路轉(zhuǎn)捩的認(rèn)識(shí)還不夠充分。為了解決線性穩(wěn)定理論在解釋流動(dòng)演化的非線性過(guò)程遇到的困難，非線性理論，但是仍然無(wú)法完全解釋流動(dòng)的非線性演化機(jī)制。Kleba提及在自由來(lái)流影響下的邊界層內(nèi)可能出現(xiàn)沿流向拉得很長(zhǎng)的低速

圖 1-5 邊界層中低速條帶結(jié)構(gòu)流場(chǎng)顯示[19]討不同轉(zhuǎn)捩模式產(chǎn)生的原因時(shí)，研究者嘗試用邊界層的感受動(dòng)對(duì)流動(dòng)的初始影響。由此概括上述的研究成果，在自由來(lái)界層通過(guò)感受機(jī)制接受外界擾動(dòng)。當(dāng)外界擾動(dòng)較小時(shí)，流動(dòng)為湍流。當(dāng)外界擾動(dòng)較大時(shí)，流動(dòng)可能經(jīng)瞬態(tài)增長(zhǎng)先形成條

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]圓柱繞流尾跡對(duì)壁湍流相干結(jié)構(gòu)影響的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 姜楠,李悅雷.  實(shí)驗(yàn)流體力學(xué). 2007(03)
[2]圓柱尾渦/邊界層相互作用中二次渦特性研究[J]. 潘羽中,王晉軍,伍康.  實(shí)驗(yàn)流體力學(xué). 2007(01)
[3]低雷諾數(shù)下尾跡與分離邊界層的相互作用研究[J]. 楊琳,鄒正平,李維.  航空學(xué)報(bào). 2007(01)
[4]圓柱尾跡影響平板邊界層轉(zhuǎn)捩的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 潘翀,王晉軍,王雙峰.  空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2006(02)
[5]圓柱尾跡影響下近壁湍流低速條帶的特征[J]. 王雙峰,王晉軍,展京霞.  流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)與測(cè)量. 2003(03)

碩士論文
[1]圓柱尾跡周期性流動(dòng)結(jié)構(gòu)對(duì)湍流邊界層影響的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張晉.天津大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3111240