数值模拟是处理工程湍流问题一种重要的方法,用数值模拟中的雷诺时均模型研究湍流问题的优势在于计算精度高同时不占用过高的计算机资源。雷诺时均模型包含不同的湍流模型,选择合适的湍流模型进行数值计算是非常重要的。目前应用较多的湍流模型包括常见的k-ε两方程模型。偏移射流及贴壁射流问题在工程湍流问题中有广泛应用,像气流偏转装置、燃料喷射系统等,结合数值模拟方法研究此类问题具有显著的工程意义。湍流模型处理湍流问题时有一定的局限性,即不同湍流模型对同一个湍流问题进行数值模拟时,得到的计算精度不同。不同湍流模型对偏移射流及贴壁射流数值模拟的适用性,也没有明确的研究。因此本文使用标准k-ε湍流模型及低雷诺数k-ε湍流模型对不同工况下的偏移射流及贴壁射流进行数值模拟,与实验值进行比较,分析不同湍流模型对该类物理现象的适用性。本文通过标准k-ε湍流模型及六种低雷诺数k-ε湍流模型(AB模型、LB模型、LS模型、YS模型、AKN模型和CHC模型)对工程湍流问题中常见的的偏移射流、加热偏移射流、恒温壁面下的贴壁射流进行了稳态条件下的数值模拟,从速度、温度、湍动能、局部传热系数等的分布上比较了不同湍流模型计算结果与实验结果之间存在的差异。具体内容如下:(1)对偏移比为3、5、7的偏移射流的数值模拟中,综合速度与表面摩擦系数对比,AKN模型的计算结果与实验值最为贴近,标准k-ε湍流模型虽然在高雷诺数区域(远离壁面区域)计算结果与实验值相似度较高,在近壁面处却与低雷诺数k-ε湍流模型计算结果差异较大。所有湍流模型都低估了射流最大速度的衰减,通过改变AKN模型的模型系数得到AKN1模型与AKN2模型,它们的速度场计算结果都优于AKN模型。(2)对偏移比为0、3、7的加热偏移射流的数值模拟中,通过温度场的对比,可以发现以上几种湍流模型都没有准确预测射流的最大温度衰减,综合来看,AKN模型表现最优。而七种湍流模型计算得到的速度场及压力场也略有不同,但是总体趋势基本一致。(3)不同湍流模型在近壁面区域的计算结果差异最大,这也说明近壁面湍流的复杂性。对恒温壁面下的贴壁射流进行数值模拟,通过温度场与速度场计算结果与实验值的比较,分析不同湍流模型在近壁面的表现。