后向台阶流动研究综述

《后向台阶流动研究综述》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第!"卷增刊第#期水利水电科技进展!$$"年#!月%&’(!")*++’,-,./0&(#1234.5,67.)57,.5,4.28,59.&’&:;&<=4/,>?,6&*>5,6@,5(!$$"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!后向台阶流动研究综述曾诚，王玲玲（河海大学水利水电工程学院，江苏南京!#$$CB）摘要：综述近年来后向台阶流动研究的进展及现状(对研究台阶后再附着点位置、时均流动的漩涡结构、起动涡、雷诺应力和剪切层中大涡结构等重要成果进行了归纳；对大涡模拟在后向台阶流动中的研究状况进行

2、介绍；对现有的研究方法及存在问题进行分析，并指出了进一步的研究方向(关键词：流体力学；后向台阶流动；漩涡结构；雷诺应力；大涡模拟；综述中图分类号：DE"文献标识码：1文章编号：#$$F!GFH（G!$$"）)#!$#FH!$"分离再附运动发生在许多实际工程问题中，例如：气流流过一个薄机翼或一个冲压式空气发动机燃烧室，水流流过截面突扩的管道，等等(分离再附运动涉及流动分离、漩涡的生成和脱落、漩涡之间以及漩涡与固壁的相互作用等理论问题，同时分离再图#分离再附流动示意图附流动将显著改变与之相互作用的结构物的受力特回流区的长度&’在"%小于#!$$的时候，随着"%性，影响其工作性能，所以，研究这

3、一流动现象及其的增大而增大；在"%"#!$$时达到最大值；在#!$$产生机理，对工程应用特别是航空航天及水利工程J"%JFF$$的变化范围内，随"%的增大而逐渐减领域具有非常重要的意义(小；当"%KFF$$时，流动变成了一种充分的紊流状作为二维分离再附运动中最简单也是最典型的态，&’就保持为一个近似的常数，流动明显与"%无关，再附着点的位置就基本没有变化了(他们的成果流动，后向台阶流动一直受到普遍的重视(由于其分与@*>6/等［!］和)7.94等［F］的实验结果极为吻合(其离点固定、起始边界条件单纯而被广泛用来研究分他对台阶后再附着点的位置影响较大的参数还有边离流的再附特性(从!$世纪G

4、$年代开始，许多研究界层厚度、来流湍流度以及流动装置的纵横比（槽宽者都对后向台阶流动进行了实验研究(近年来，随着［G］的数据表明，总体边界层$台阶高）(04>4;4.4.等新型实验仪器和计算机技术的发展，后向台阶流动厚度对再附长度影响较弱，但当其他参数相同时，分方面的研究取得了长足进步(本文拟对台阶后再附离点边界层厚度!)的不同，仍会使再附着点的位置着点的位置、时均流动的漩涡结构、起动涡、雷诺应有较大差异(!)$*从（!湍流边界层）变到$L!（层流力和剪切层中大涡结构等方面的研究成果进行边界层）时，再附长度&’在"MGLC个台阶高度间变综述(化；来流湍流度对台阶后再附着点位置的影响研究!

5、台阶后再附着点位置还很不充分，但已有数据表明，来流湍流度的增加会减小再附长度(这个结果定性上与N4/,［’B］平面混和影响台阶后再附着点位置的因素很多(首先是层的测量结果一致(流动装置的纵横比也对台阶后扩张比（!"I#!$##，见图#）对台阶后再附着点的再附着点的位置有一定的影响［C］，纵横比大于#$时位置的影响，文献［#!H］对此进行了研究，发现扩张这一影响可以忽略，但当纵横比小于#$时，回流区比!"越大，则再附着点离台阶分离点越远，台阶后长度将随分离点边界层特性的变化而变化：分离点回流区的长度就越大(其次是流体雷诺数"%对再边界层为层流，回流区的长度增加；为湍流则使回流附着点位置的影

6、响，1>-4’;等［"］的研究表明，台阶后区长度减小(这一差异可能是由于角区流动细节不基金项目：江苏省教育厅资助项目（A!$B$）作者简介：曾诚（#CB#—），男，四川简阳人，硕士研究生，从事计算水力学研究(·#FH·水利水电科技进展，!$$"，!（")#）+%,：$!"!BEGBFEE"!-./0,：12O**3(%43(56*778：$$99:(**3(%43(56同造成的!现，在*:%@"#@$(%%范围内，上壁分离涡的起始位近年来，随着先进测量仪器的出现，国内许多学置渐渐往后推移，在雷诺数达到$(%%时，推移到最者通过实验对台阶后再附着点的位置进行了测量!远位置，回流区长度基本不

7、变；当"#A$(%%时，流如王晋军等利用!"#和氢泡显示技术，对后向台阶动进入过渡流状态，上壁分离涡的起始位置不断前湍流边界层分离、再附及发展过程进行了研究，取得移，回流区的长度变化不大；当"#A’3%%之后，随了一些有意义的成果［$%&$’］着雷诺数的增加，上壁分离涡的起始位置基本保持!不动或略有后移，但其结束位置持续前移，整个回流!台阶后时均流动的漩涡结构区长度持续减小，直到雷诺数"#达到BB%%时，上壁从(%世纪)%年代开始，