摘要
气膜冷却是燃机透平的关键冷却技术,其中射流问题又是气膜冷却的核心物理问题,本文采用大涡模拟方法研究了圆孔冷却射流的输运特性。文中首先采用流向准周期性方法实现了稳定的壁面湍流生成功能。通过对槽道湍流的大涡模拟验证,指出了在两种对流项格式下解析壁面湍流所需要的网格尺度,同时针对六种亚格子模型进行了验证。文中还发展了基于曲面拓扑块的结构网格生成方法,能够在三维复杂拓扑时生成高质量网格。采用上述的大涡模拟技术,本文研究了圆孔射流在速度比V R=0.46时的时均和瞬时流场涡结构,分析了射流涡系卷夹冷气的输运过程,指出了标量湍流梯度扩散假设的局限性,揭示了射流下游的湍流逆梯度输运是标量展向充分扩散的根本原因。
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