轴对称层流到湍流转捩区间速度和温度的振荡统计特性研究

论文摘要

热力学平衡系统连续相变的理论方法,被推广用来讨论圆管内轴对称层流到湍流转捩区间的流动和振荡特性。假设在转捩区间径向脉动速度与充分发展区的湍流在数值上完全相同,在每一个截面上转捩流动可以看成是充分发展区的层流和湍流的合成流动。湍流成分的合成比例作为序参数用来定义合成流动。引入合成比例的振荡后,运用最小熵产生准则得到一个可以描述转捩行为的方程。采用相同的处理方法讨论了加热圆管内转捩区间的对流传热特性。在圆管内的流动和对流传热允许相似和独立的转捩过程,在转捩区间宏观振荡同时具有随机性和确定性。最后与实验进行了对比,包括流动和传热实验得到的测量结果。

论文目录

• 0 引言
• 1 层流到湍流的转捩和连续相变之间的相似性
• 2 连续相变的Landau理论
• 3 采用非平衡相变观点对轴对称层流到湍流转捩的理解
• 4 圆管内层流到湍流转捩中的振荡
•   4.1 合成流动观点
•   4.2 序参数和它的振荡
•   4.3 平均合成熵产生
•   4.4 无传热发生时在转捩区间的振荡
•   4.5 有对流传热发生时在转捩区间的振荡
• 5 与实验结果的对比
•   5.1 常温水的轴对称流动
•   5.2 一个加热圆管内的转捩
• 6 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张若凌,乐嘉陵

关键词: 转捩区间,合成流动,振荡,最小熵产生

来源: 实验流体力学 2019年02期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 力学

单位: 中国空气动力研究与发展中心高超声速冲压发动机技术重点实验室

基金: 国家重点研发计划项目(2017YFB0202400,2017YFB0202404)

分类号: O357.5

页码: 30-42

总页数: 13

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