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同向流动条件下附壁热射流的数值模拟和实验研究

梁文  
【摘要】:本文采用数值模拟和实验研究的方法,对同向流动条件下的附壁热射流进行了研究。主要工作如下: 1、建立了计算射流的数学模型。对于描述紊流运动的雷诺方程组,选用标准的k-ε两方程紊流模型来进行封闭,并使用有限体积法对通用控制方程进行离散,对于离散方程中的压力项,采用基于同位网格的SIMPLE算法修正之并与速度耦合。对数值计算结果的分析表明,底部的边壁对流速和掺混有一定限制,进而影响了流场的分布,射流的主体段向上发生偏移,射流出口附近轴线流速符合指数分布,但断面流速的分布仍然适用高斯正态分布假定。 2、利用粒子图像测速技术(PIV)对附壁热射流的纵轴断面流场进行了测量,得到该断面的流速分布图,并把实验与计算结果进行了比较分析。对实验和计算结果进行的比较和分析,得出了导致差异的原因所在,说明所采用数学模型具有较好的准确性。


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