收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

湍流边界层的直接数值模拟研究

韦安阳  
【摘要】:众所周知,湍流边界层流动现象广泛存在于动力、化工、能源等工程领域,其中看似无序的运动中,其实包含着许多不同尺度的拟序结构。迄今为止,对于这些结构的定义、产生机理、识别检测以及各尺度之间的强非线性相互作用机理等基础问题,仍未被人们所深入认知。近几年来,随着实验设备的改进和计算机水平的不断提高,人们对于拟序结构的产生机理及其相互作用关系的研究非常活跃。 本文主要发展了一套中高雷诺数下的通用高精度大规模并行直接数值模拟方法。通过对简单流动以及具有精确解问题的求解验证,证明本文发展的算法的精确性以及可靠性。 同时,本文对三维槽道内等温和非等温湍流槽道等复杂流动进行了研究,验证了本文计算方法在预测湍流复杂流动的准确性。同时,对槽道内部大尺度涡结构、条纹结构,以及Q2和Q4事件等现象的产生和发展进行了详细的分析和讨论,并比较了等温和非等温情况下槽道流动的不同特征。 最后,对空间发展的等温和非等温平板边界层由层流感受扰动、转捩至充分发展湍流的全过程进行了直接数值模拟研究。对湍流边界层统计量进行了详细研究,对不同法向高度的边界层条纹大尺度结构特征以及Q2和Q4事件的产生和发展进行了深入的研究。 本文的模拟结果有助于人们加深对湍流边界层内部拟序结构发展和产生机理的认识和理解,这为以后进一步研究两相湍流边界层气固特性,以及湍流边界层内部界面效应的影响提供了理论基础和重要的参考价值。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 沈露予;陆昌根;赵玲慧;;近壁湍流边界层相干结构形成的动力学分析[J];南京信息工程大学学报(自然科学版);2012年04期
2 周恒,熊忠民;湍流边界层近壁区相干结构起因的研究[J];中国科学(A辑 数学 物理学 天文学 技术科学);1994年09期
3 崔杰;湍流边界层速度分布的显式表示[J];空气动力学学报;1994年02期
4 孙葵花,舒玮;平板湍流边界层内的锥形涡[J];力学学报;1994年01期
5 周恒,陆昌根,罗纪生;湍流边界层近壁区单个相干结构的模拟[J];中国科学(A辑);1999年04期
6 郝刚立;姜楠;;周期性壁面吹吸扰动在湍流边界层内的发展演化[J];机械强度;2013年06期
7 陆昌根;湍流边界层近壁区域相干结构的数值研究[J];弹道学报;2000年01期
8 陆利蓬,罗纪生;湍流边界层外区相干结构的三维波模型[J];力学学报;2000年06期
9 潘卫国,聂雪军,雷俊智,岑可法;对管内湍流边界层结构与流动阻力特性的数值研究[J];计算力学学报;2001年04期
10 王昕,姜楠,舒玮;周期性扰动在湍流边界层中沿法向的衰减[J];实验力学;2001年03期
11 赵汉中;柔性壁对湍流边界层速度型的变形影响[J];水动力学研究与进展(A辑);2002年04期
12 陆昌根;湍流边界层近壁区多个相干结构的数值模拟[J];计算物理;2002年05期
13 王 昕,连 源;湍流边界层复涡黏模式的实验研究[J];力学学报;2002年03期
14 连祺祥,郭辉;湍流边界层中下扫流与“反发卡涡”[J];物理学报;2004年07期
15 蒋小勤,刘巨斌,魏中磊;电磁力对湍流边界层相干结构的影响[J];水动力学研究与进展(A辑);2005年04期
16 樊星,姜楠;用平均速度剖面法测量壁湍流摩擦阻力[J];力学与实践;2005年01期
17 王小庆;李万平;;厚壁面湍流边界层对圆柱脱涡影响的实验研究[J];华中科技大学学报(城市科学版);2006年S1期
18 姜楠;王瑞新;;湍流边界层微小尺度流动结构的精细实验测量[J];哈尔滨工程大学学报;2006年05期
19 王玉春;姜楠;田砚;;吹吸扰动对湍流边界层多尺度相干结构的影响[J];天津大学学报;2007年01期
20 王国华;姜楠;;周期性扰动对平板湍流边界层统计性质的影响[J];航空动力学报;2007年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郝刚立;姜楠;;周期性壁面吹吸扰动在湍流边界层内的演化[A];现代数学和力学(MMM-XI):第十一届全国现代数学和力学学术会议论文集[C];2009年
2 王昕;姜楠;舒玮;;周期性人工扰动在湍流边界层沿法向的衰减[A];自然、工业与流动——第六届全国流体力学学术会议论文集[C];2001年
3 杨绍琼;田海平;李一凡;姜楠;;基于猝发事件的湍流边界层相干结构检测[A];第十三届全国实验力学学术会议论文摘要集[C];2012年
4 姜楠;;湍流边界层多尺度相干结构实验研究的最新进展[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(上)[C];2007年
5 赵萌;毛军;;高速列车湍流边界层特性分析[A];北京力学会第十六届学术年会论文集[C];2010年
6 姜楠;;湍流边界层相干结构研究五十年[A];第八届全国实验流体力学学术会议论文集[C];2010年
7 陈逖;孙明波;刘卫东;;可压缩湍流边界层大涡模拟计算初始化方法研究[A];第四届高超声速科技学术会议会议日程及摘要集[C];2011年
8 姜楠;杨绍琼;唐湛棋;管新蕾;;湍流边界层相干结构空间反对称形态[A];第十三届全国实验力学学术会议论文摘要集[C];2012年
9 谢华;姚惠之;王小庆;;湍流边界层脉动速度及脉动压力相关联的子波分析[A];第九届全国水动力学学术会议暨第二十二届全国水动力学研讨会论文集[C];2009年
10 毕志献;张占峰;;圆锥高超声速湍流边界层非对称转捩试验研究[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(上)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 刘建华;人造发卡涡对湍流边界层相干结构的影响[D];天津大学;2009年
2 汪利;可压缩湍流边界层统计特性的直接数值模拟研究[D];中国科学技术大学;2011年
3 常跃峰;湍流边界层沟槽壁面减阻机理的实验研究[D];天津大学;2009年
4 王瑞新;湍流边界层多尺度相干结构的热线测量研究[D];天津大学;2013年
5 褚佑彪;激波干扰及超声速湍流边界层的数值模拟研究[D];中国科学技术大学;2013年
6 韦安阳;湍流边界层的直接数值模拟研究[D];浙江大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郝刚立;周期性人工扰动在湍流边界层衰减和演化的实验研究[D];天津大学;2008年
2 赵瑞杰;周期性吹吸扰动对湍流边界层相干结构影响的实验研究[D];天津大学;2007年
3 贾永霞;加入周期吹吸扰动的平板湍流边界层复涡黏模型实验研究[D];天津大学;2009年
4 田砚;壁面平行加热丝控制湍流边界层多尺度相干结构的实验研究[D];天津大学;2004年
5 刘建华;周期性抽吸扰动对湍流边界层多尺度相干结构影响的实验研究[D];天津大学;2005年
6 孙伟;周期性吹吸扰动对湍流边界层相干结构影响的实验研究[D];天津大学;2006年
7 杨宇;湍流边界层多尺度结构间歇性检测和控制的实验研究[D];天津大学;2004年
8 张彬;沟槽壁面湍流边界层减阻机理的实验研究[D];天津大学;2007年
9 隋相坤;平板湍流边界层外区卡门涡街扰动的实验研究[D];天津大学;2009年
10 张晋;圆柱尾迹周期性流动结构对湍流边界层影响的实验研究[D];天津大学;2006年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978