旋轉(zhuǎn)對(duì)平板通道內(nèi)湍流流動(dòng)和換熱影響的直接模擬

李光熙　陶文銓　李增耀　宇　波

摘要：直接模擬了展向旋轉(zhuǎn)數(shù)等于0～15時(shí)平板通道內(nèi)的湍流流動(dòng)和換熱，分析了科氏力對(duì)湍流平均特性、湍流統(tǒng)計(jì)特性、雷諾應(yīng)力輸運(yùn)和湍流結(jié)構(gòu)的影響．采用有限差分法離散非穩(wěn)態(tài)N-S方程，湍流雷諾數(shù)和普朗特?cái)?shù)分別為150和0．71，網(wǎng)格數(shù)為64×128×64．計(jì)算結(jié)果表明，隨著旋轉(zhuǎn)數(shù)的增加，壓力面附近湍流強(qiáng)度增大，換熱增強(qiáng)，而吸力面附近換熱減小．雷諾應(yīng)力輸運(yùn)方程中的旋轉(zhuǎn)項(xiàng)在各應(yīng)力中的能量分配作用遠(yuǎn)大于壓力分配項(xiàng)，且旋轉(zhuǎn)項(xiàng)使得雷諾應(yīng)力輸運(yùn)方程的各項(xiàng)分布和相對(duì)關(guān)系發(fā)生了較大的變化．由于科氏力的作用，壓力面附近的條帶間距減小，條帶變細(xì)、變短，而吸力面流動(dòng)脈動(dòng)衰減，有層流化的趨勢(shì)．

關(guān)鍵詞：湍流；直接模擬；旋轉(zhuǎn)

中圖分類號(hào)：TK124；0357．5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：0253—987X(2005)05—0441—04