凹壁不稳定性流动的数值计算

• 作者: 徐让书 王治敏 陈召强
• 来源期刊: 科学技术与工程
• 学科: 航空航天
• 关键词: G(o)rtler涡 大涡模拟 速度等值线 速度型曲线 转捩
• 年，卷（期）: 2017,（1）
• 所属期刊栏目: 研究简报
• 页码范围: 305-310
• 页数: 6页
• 分类号: V211.3
• 字数: 3507字
• 语种: 中文

摘要

凹壁结构在工业应用的多个领域中都是很常见的,由于离心力不稳定性,流体流过凹壁面附近时可能会产生G(o)rtler涡.为了研究这些涡的特性及对流场产生的影响,采用CFD技术对曲率半径为2 m的弯曲渠道的流动过程进行数值模拟.用有限体积法对模型进行空间离散,采用大涡模拟中Smagorinsky-Lily模型进行计算.通过与实验结果进行对比发现,计算结果能较准确的反应G(o)rtler涡随流动的发展过程.在此基础上进行的分析表明:在速度3m/s,湍流度0.35％的进口条件下,沿流向流过一段距离后,在靠近凹壁的边界层中产生了G(o)rtler涡;涡轴平行于流动方向并且相邻涡轴之间的距离保持不变;随着涡在展向和法向空间的增长,速度等值线出现“蘑菇状”结构;靠近出口位置“蘑菇状”结构破裂,流动发生转捩.