【摘 要】
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研究一个湍流的喷管垂直地喷往目标平板所形成的流动不仅具有重要的理论意义,而且有着实际的应用价值.这类几何结构在喷撞壁面上产生很大的热输运率,因而被广泛地应用于工业
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研究一个湍流的喷管垂直地喷往目标平板所形成的流动不仅具有重要的理论意义,而且有着实际的应用价值.这类几何结构在喷撞壁面上产生很大的热输运率,因而被广泛地应用于工业上的一些加热及制冷装置中.从理论的角度而言,由于它是一类同简单的平面剪切流有着显著区别的流动,因此科学工作者常常选择其作为湍流模式估评的典型算例.现存的湍流模式主要在平行于壁面剪切流的基础上建立起来的,因此利用这些模式对该类流线基本上不平衡于壁面的喷撞流动进行计算往往会得出令人不甚满意的结果.最后的一些计算(如Kato-Lannder1993;Craft et ai.1993)揭示了现存模式的一些不足:标准k-ε模式预测出过大的滞流区的湍流能量;而Gibson-Launder(1978)提出的雷诺应力模型的壁面反射项在近壁区给出错误的湍流再分配机理.该文中,S.Ashforth-Fros(1997)等人的实验条件被作为数据模拟的基准.实验对一个半抑制的平面二维喷流(喷口处加有一平板)的平均速度以及湍流特性进行了测量.实验中考虑了雷诺数为20,000,喷口到喷撞壁面的距离分别为4倍以及9.2倍喷口直径的两种几何结构,但计算中仅考虑了H/D=4的情况.由于实验中缺乏对流支热量场的测量,该文仅对流动的动量场进行了数值模拟.
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