湍流逆梯度输运的理论与实验研究 被引量：10

1

作者 蒋剑波 卢志明 刘宇陆 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2000年第3期425-432,共8页

湍流中存在的动量、标量的逆梯度输运是当前湍流研究中一个十分重要的方向，它具有深刻的理论意义和重要的实用背景．本文从实验、理论两方面综述了湍流逆梯度输运的研究成果，并指出了一些值得今后进一步研究的方向．

关键词 湍流结构 湍流机理 逆梯度输运

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湍流动量、标量及能量的逆梯度输运模型

2

作者 蒋剑波 卢志明 +1 位作者 刘晓明 刘宇陆 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期267-274,共8页

运用单影响函数的双尺度直接相互作用原理 (简称TSDIA)研究了湍流中广泛存在的动量、标量、能量的逆梯度输运现象 ,得到了可定性描述动量、标量及能量逆输运的模型表达式·　然后运用惯性子区的理论对所得结果进行了简化 ,在计算中... 运用单影响函数的双尺度直接相互作用原理 (简称TSDIA)研究了湍流中广泛存在的动量、标量、能量的逆梯度输运现象 ,得到了可定性描述动量、标量及能量逆输运的模型表达式·　然后运用惯性子区的理论对所得结果进行了简化 ,在计算中对标量与动量采用了不同的时间尺度 ,同时仅引入了动量的低波数截断km·　 所得结果对于低阶的情形与前人的结果一致·　最后利用所得结果分析了非对称槽道流与圆柱尾流中出现的动量。 展开更多

关键词 湍流 逆梯度输运 TSDIA 动量 标量 能量

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湍流预混燃烧逆梯度输运分布的数值研究 被引量：1

3

作者 虞达礼 陈方 刘洪 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期840-846,共7页

为了研究湍流预混火焰中逆梯度输运现象的发展、空间分布规律和相关流场控制因素,基于湍流火焰封闭模型(Turbulent Flame Closure,TFC)机理进行准一维分析,得出了当地标量通量的逆梯度输运分量随预混燃烧反应进度变量的关系。通过Morea... 为了研究湍流预混火焰中逆梯度输运现象的发展、空间分布规律和相关流场控制因素,基于湍流火焰封闭模型(Turbulent Flame Closure,TFC)机理进行准一维分析,得出了当地标量通量的逆梯度输运分量随预混燃烧反应进度变量的关系。通过Moreau燃烧室模型的数值模拟,验证了准一维分析结果的适用性。在此基础上,通过多工况计算,对比研究了密度比对流场逆梯度输运分布的影响。结果表明:预混燃烧流场中标量通量的逆梯度输运现象总发生在火焰中更靠近未燃混合物一侧;增大密度比,流场逆梯度输运特性增强且其区域向反应物侧靠拢。 展开更多

关键词 湍流预混燃烧 逆梯度输运 湍流火焰封闭模型 准一维计算

原文传递

稳定分层湍流中逆梯度输运的关联分析研究

4

作者 邱翔 张加胜 +2 位作者 傅渊 罗剑平 卢志明 《力学季刊》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期633-646,共14页

本文采用关联分析方法研究了稳定温度分层湍流中的结构特性、输运特性,以及热量、动量逆梯度输运现象的尺度效应及其参数演化.首先采用大涡模拟方法对稳定分层湍流中的结构特性和输运特性进行了分析,将逆梯度输运发生的时间尺度作为已... 本文采用关联分析方法研究了稳定温度分层湍流中的结构特性、输运特性,以及热量、动量逆梯度输运现象的尺度效应及其参数演化.首先采用大涡模拟方法对稳定分层湍流中的结构特性和输运特性进行了分析,将逆梯度输运发生的时间尺度作为已知条件,结合关联量分析方法在波数空间中的解析解,对逆梯度输运现象的尺度效应进行了分析研究.结果发现,稳定分层强度较大的流动中发生垂向热量及动量逆梯度输运现象,发生的结构尺度与关联分析所发现垂向热量、动量逆梯度输运的波数形成了呼应.随着分层强度增加,热量、动量的输运强度均受抑制,与逆梯度输运关联的流场结构尺度减小,同样的效应也发生在流场结构向下游演化的过程中. 展开更多

关键词 逆梯度输运 大涡模拟 关联分析 尺度特性 参数演化

原文传递

氢气非预混燃烧的流场输运特性分析 被引量：3

5

作者 姜婕妤 李洪旭 +1 位作者 隋春杰 张斌 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期146-154,共9页

采用高精度直接数值模拟的方法对氢气非预混燃烧流场进行了精细的预测.模拟所求解的控制方程为三维可压缩的无量纲形式的Navier-Stokes方程,采用六阶精度紧致差分格式,结合基于详细化学反应和输运过程的FGM化学反应机制,利用768个处理... 采用高精度直接数值模拟的方法对氢气非预混燃烧流场进行了精细的预测.模拟所求解的控制方程为三维可压缩的无量纲形式的Navier-Stokes方程,采用六阶精度紧致差分格式,结合基于详细化学反应和输运过程的FGM化学反应机制,利用768个处理器核、共近4.53亿网格点进行了基于CPU的大规模高效并行计算,分析氢气非预混燃烧特性,并进一步探讨了浮力对氢气燃烧流场输运特性的影响.研究发现,由于氢气燃烧过程中产生不同扩散性质的化学组分,使燃烧过程中遵循优势扩散的行为.这将影响流场的输运特性和火焰不稳定性的形成.在浮力驱动的氢气优势扩散燃烧流场中,对流是质量、动量及热量输运行为的主要影响因素,而无浮力火焰中优势扩散主导着流场的输运特性.平均统计结果表明,有浮力和无浮力的燃烧流场中都可以捕捉到逆梯度输运现象,且浮力会促进逆梯度输运行为的发生. 展开更多

关键词 直接数值模拟 非预混燃烧 输运特性 浮力 逆梯度输运

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圆柱绕流尾迹中相干结构对湍流特性的影响 被引量：5

6

作者 刘明侯 陈义良 +1 位作者 周 裕 张红军 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期508-518,共11页

实验研究了圆柱尾迹中相干结构对湍流平均量的影响.用一个X热线在距离圆柱体y/d=4测量参考信号,用X热线和冷线相结合的三线探头测量从x/d=10～40的圆柱绕流尾迹中的速度和温度脉动,用条件平均的方法研充圆柱绕流近尾迹中的相干结构,并... 实验研究了圆柱尾迹中相干结构对湍流平均量的影响.用一个X热线在距离圆柱体y/d=4测量参考信号,用X热线和冷线相结合的三线探头测量从x/d=10～40的圆柱绕流尾迹中的速度和温度脉动,用条件平均的方法研充圆柱绕流近尾迹中的相干结构,并对相干结构对动量和热量的湍流输运过程的影响进行初步分析.结果表明:相干结构对尾迹中速度的横向脉动影响最大;相干结构对湍流参数的影响随x/d的变化明显.该工作还对相干结构引起的湍动能产生率变成负和逆温度梯度输运现象做了定性的解释. 展开更多

关键词 相干结构 湍流特性 圆柱绕流近尾迹 逆梯度输运 相位平均

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对流边界层湍流特性的数值研究 被引量：10

7

作者 涂敏杰 卢志明 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2005年第3期354-360,共7页

采用大涡模拟方法研究了存在逆温层的情况下大气对流边界层的湍流特性。实际大气边界层中出现逆温层是较常见的,逆温层会导致大气边界层湍流结构的变化,从而影响大气的湍流扩散和输运特性。本文比较了不同逆温梯度的工况,着重分析了逆... 采用大涡模拟方法研究了存在逆温层的情况下大气对流边界层的湍流特性。实际大气边界层中出现逆温层是较常见的,逆温层会导致大气边界层湍流结构的变化,从而影响大气的湍流扩散和输运特性。本文比较了不同逆温梯度的工况,着重分析了逆温层对边界层中热量逆梯度输运(countergradientheattransportation,CGHT)的影响。计算结果表明:逆温梯度越大,对流边界层的发展越受到抑制;逆温层高度降低会影响整个对流边界层的温度抬升;逆温梯度越大,垂直速度方差越小;在逆温梯度较大的情况下,其逆梯度输运区域要略微低一些,初步分析认为是由于逆温层对热对流的抑制造成的;对于逆温层高度不同的情况,高度越低的逆温层对逆梯度输运的抑制作用更明显。 展开更多

关键词 对流边界层 逆温层 逆梯度输运 数值模拟

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工程湍流模式理论综述及展望 被引量：11

8

作者 倪浩清 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 1996年第2期145-165,共21页

本文讨论了国内外湍流模拟的现状和发展趋势．指出湍流模式的建立除了应遵循理性力学原则外，还必须密切结合工程流体的复杂流动现象，如对具有浮力的回流、分离流及强旋流的模拟，对逆梯度的输运模拟，对单相流、多相流，单流体、多流... 本文讨论了国内外湍流模拟的现状和发展趋势．指出湍流模式的建立除了应遵循理性力学原则外，还必须密切结合工程流体的复杂流动现象，如对具有浮力的回流、分离流及强旋流的模拟，对逆梯度的输运模拟，对单相流、多相流，单流体、多流体的湍流牛顿流体及湍流的非牛顿流体的模拟．应加深对湍流机理的认识，改进湍流模拟手段，结合工程实际，提出较为通用的工程湍流模式． 展开更多

关键词 湍流模式 湍流模拟 复杂流动 逆梯度输运

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完全发展的非对称槽道湍流的标度指数研究

9

作者 蒋剑波 邱翔 +1 位作者 卢志明 刘宇陆 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2005年第3期267-273,共7页

　以子波变换为分析工具,研究了完全发展的非对称槽道湍流的局部标度指数和整体标度指数·　其中整体标度指数通过正交子波和广义自相似定律得到,其结果表明非对称槽道流动呈现出与对称槽道流极为不同的间歇性,随着壁面距离的增大,... 　以子波变换为分析工具,研究了完全发展的非对称槽道湍流的局部标度指数和整体标度指数·　其中整体标度指数通过正交子波和广义自相似定律得到,其结果表明非对称槽道流动呈现出与对称槽道流极为不同的间歇性,随着壁面距离的增大,横向脉动速度与流向脉动速度呈现出不同的间歇性,而且间歇性并非一直减弱·　另外,比较分析了几种不同方法得到的局部标度指数,发现连续子波方法计算局部标度指数并不可靠。 展开更多

关键词 湍流逆梯度输运(CGT) 标度率 子波分析

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放置翼型的槽道湍流的实验研究 被引量：1

10

作者 刘宇陆 邱翔 《上海应用技术学院学报（自然科学版）》 2010年第3期155-158,共4页

在槽道底部放置翼型导致的压力梯度的变化大大增加了槽道湍流的复杂性。通过激光多普勒测速仪(LDV)对放置翼型的槽道湍流进行了实验测量,并进行了初步的统计特性分析。研究发现,压力梯度对湍流统计特性有明显影响,并且翼型前后出现了湍... 在槽道底部放置翼型导致的压力梯度的变化大大增加了槽道湍流的复杂性。通过激光多普勒测速仪(LDV)对放置翼型的槽道湍流进行了实验测量,并进行了初步的统计特性分析。研究发现,压力梯度对湍流统计特性有明显影响,并且翼型前后出现了湍流的逆梯度输运现象,逆梯度输运区域随着压力梯度呈现有规律变化。 展开更多

关键词 槽道湍流 逆梯度输运 压力梯度

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稳定分层流动中湍流特性的研究综述

11

作者 贾俊梅 刘宇陆 《力学与实践》 北大核心 2013年第4期1-9,19,共10页

本文总结了近60年来分层流动中湍流特性研究的成果.主要从两个方面进行了综述:(1)分层流动中湍流场的演变和混合.在这方面主要分析稳定分层对湍流混合和湍流结构的影响,以及混合层内湍流结构的特性和混合层的演化规律.(2)分层流动中湍... 本文总结了近60年来分层流动中湍流特性研究的成果.主要从两个方面进行了综述:(1)分层流动中湍流场的演变和混合.在这方面主要分析稳定分层对湍流混合和湍流结构的影响,以及混合层内湍流结构的特性和混合层的演化规律.(2)分层流动中湍流的扩散和输运.动量和标量的逆梯度输运特性是分层湍流研究的一个重要方向;分析分层对湍流扩散的影响.并指出了一些值得今后进一步研究的方向. 展开更多

关键词 分层湍流 混合层 各向异性 湍流混合 标量输运 逆梯度输运

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