纵掠平板速度和温度边界层湍流转捩区的积分方法

• 作者: 赵波 刘建 李开勇
• 来源期刊: 四川大学学报（自然科学版）
• 关键词: 边界层转捩 湍流流动 速度和温度场 间歇因子 积分法 显式解析解
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 物理学|Physics
• 页码范围: 131-140
• 页数: 10页
• 分类号: O533
• 语种: 中文
• DOI: 10.19907/j.0490-6756.2021.034005

摘要

转捩边界层内壁面摩擦和传热特性急剧变化,转捩区的速度和温度分布特性研究具有重要理论意义.以外掠平板空气为研究对象,将自然转捩边界层沿厚度方向划分为层流底层和准湍流层两部分,采用三次多项式代表层流底层、1/7.5和1/7幂指数函数代表准湍流层速度和温度分布,利用积分方法建立了动量和能量积分方程组,获得了转捩区速度场和温度场的显式表达式,同时确定了壁面摩擦系数和努塞尔数大小,通过四阶龙格-库塔算法获得了动量和热边界层厚度大小,同数值解、Dhawan&Narasimha解(D-N解)和Coupland基准实验结果对比表明,给定条件下理论解精度达到4.8％,证明了理论模型的正确性,对提出的转捩边界层特征参数进行了参数研究,并给出间歇因子对层流底层的影响规律.