各向异性涡粘模型在内冷通道分离流动中的应用

摘要

本文针对燃机带肋冷却通道发展了一种考虑近壁特性和远壁流动各向异性特点的代数各向异性涡粘模型.本文将带90°肋冷却通道简化为三个典型流动单元:肋片处局部分离流动,方通道横向涡流动,和弯头处大分离流动,针对肋片处分离流动的各向异性特点,本文结合隐式代数应力模型和各向同性涡粘模型,推导各向异性因子修正三个正向涡粘系数,从而反映正雷诺应力的各向异性特点.同时,本文对k和ε进行近壁分析,完善其封闭形式.将各向异性涡粘模型应用到1)后台阶流动预测中,湍流流动预测精度提高约10％,2)带90°肋通道流动传热预测中,平均流动预测精度得到改善,传热预测精度提高6％‐10％.结果表明,本文针对内冷通道的分离流动作出的各向异性修正是有效的.