考虑转捩的SST模型在冲击射流传热中的应用

论文摘要

针对基于RANS方法的湍流模型对冲击射流传热中难以准确预测的问题,基于SST k-ω模型耦合Kato-Launder模型和间歇性湍流模型,提出了一种考虑转捩的SST湍流模型用于射流传热中的数值模拟研究。在冲击距离H/B=4、雷诺数Re=20 000的情况下,通过将传热和平均速度两个方面的数值计算结果与实验数据以及其他数值计算结果作对比,表明建立的数值模型方法准确地预测了努塞尔数的分布及其第二峰值的位置和流场结构。在此基础上研究了冲击距离分别为2、4、9,Re=20 000时沿壁面的压力分布和努塞尔数分布的情况,发现当H/B≤4时,下游压力沿着壁面逐渐增大,此时努塞尔数第二峰值的特征明显;当H/B=9时,下游压力几乎不变,同时努塞尔数第二峰值消失。结果表明,第二峰值与逆压梯度存在着一定的联系。

论文目录

• 1 数值计算方法
•   1.1 基本控制方程
•   1.2 SST k-ω湍流模型
•     1.2.1 Kato-Launder模型
•     1.2.2 湍流间歇转捩模型
•   1.3 改进的SST k-ω湍流模型
•   1.4 计算模型及求解设置
•   1.5 网格划分及无关性验证
• 2 结果分析与讨论
•   2.1 温度场分析
•   2.2 速度场分析
•   2.3 不同冲击距离的影响
• 3 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 黄华坤,孙铁志,尤天庆,张桂勇,回达,宗智

关键词: 冲击射流,传热,模型,间歇性湍流模型,逆压梯度

来源: 西安交通大学学报 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 动力工程

单位: 大连理工大学船舶工程学院,北京宇航系统工程研究所,大连理工大学工业装备与结构分析国家重点实验室,高新船舶与深海开发装备协同创新中心

基金: 国家自然科学基金资助项目(51579042,51639003,51709042),国家“千人计划”青年项目(D1007001),中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(DUT16ZD218,DUT17ZD311,DUT18RC(4)018,DUT2017TB05)

分类号: TK124

页码: 92-99

总页数: 8

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