扩压度及旋转对通道内三维紊流流动影响的数值分析

摘要

该文借助任意曲线坐标系下全三维时均Navier-stokes方程，采用加罚有限元方法数值求解了不同扩压度以及静止和旋转径向扩压通道内紊流流动，通过引人类似于流线迎风型式的仅函数修正，计算克服了传统的伽辽金有限元方法求解对流占优流动问题时所遇到的困难。紊流采用k-ε模型。在此数值方法的基础上，分别对于θ=8°、12°、15°、20°、24°等不同扩压度条件下通道内流动现象进行了分析，并在θ＝15°。时研究了旋转对扩压通道内流动结构的影响。计算揭示了通道内主流速度、二次流、紊流动能的分布以及通道内流动的分离现象。