涡轮叶片内冷通道的旋转湍流仿真

　　本书从航空燃气涡轮发动机冷却系统设计的实际需求出发，构建湍流模型的旋转修正方法，探索适用于旋转通道内流动与换热研究的旋转湍流模型，并在此基础上探讨旋转状态下通道内流动与换热的耦合机理，为旋转湍流模型的进一步修正与发展奠定基础。 本书主要适用于流体力学、空气动力学、航空工程、工程热物理、热能工程、环境科学和工程、水利工程等专业从事设计、施工、教学和科研的相关人员及高等院校师生参考。

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绪论1 章 旋转通道内湍流的流动结构5 1.1 旋转通道内部流动与换热特性的试验研究 6 1.1.1 旋转对通道内部流动特性影响 7 1.1.2 旋转对通道内部换热特性影响 17 1.2 旋转通道内流动与换热特性的数值研究 20 第二章 旋转湍流的数值研究方法25 2.1 涡黏模型 25 2.1.1 k-ε模型 26 2.1.2 k-ω 模型 35 2.1.3 其他涡黏模型 37 2.2 雷诺应力模型 39 2.2.1 二阶矩模型 40 2.2.2 代数雷诺应力模型 41 2.3 代数应力方程与涡黏模型结合发展涡黏模型 43 2.4 旋转湍流模型的发展 45 第三章 旋转通道内流动换热数学模型的建立47 3.1 旋转状态下流动和换热的基本方程 47 3.2 控制方程组 50 3.3 相关参数计算 51 3.4 努赛尔数标准化 53 第四章 湍流模型旋转修正方法构建55 4.1 雷诺应力旋转修正 57 4.1.1 u'w'旋转修正 57 4.1.2 u'u'旋转修正 61 4.1.3 w'w'旋转修正 63 4.1.4 v'v'旋转修正 66 4.1.5 u'v'和v'w'旋转修正 67 4.1.6 w'w'/u'u'的处理方法 67 4.2 雷诺热流所对应的μt,ij的选择 70 4.3 各向异性湍流模型修正方法 71 第五章旋转通道内湍流模型计算结果验证75 5.1 计算模型及边界条件 76 5.1.1 计算几何模型 76 5.1.2 研究工况 77 5.1.3 湍流模型选择 78 5.1.4 网格无关解 79 5.2 静止数据校验 81 5.3 旋转数据校验 82 5.4 与原有各向异性湍流模型的区别 89 第六章 各向异性湍流模型在旋转通道中的应用93 6.1 计算结果与试验数据比较 93 6.1.1 后缘面换热效果比较 94 6.1.2 前缘面换热效果比较 95 6.1.3 通道平均换热效果比较 97 6.2 旋转数对通道流动换热特性的影响 97 6.2.1 旋转数对通道平均换热特性的影响 98 6.2.2 旋转数对通道局部换热特性的影响 99 6.2.3 旋转数对通道流动特性的影响 105 6.3 温度比对通道换热特性的影响 117 6.3.1 温度比对换热特性的影响 117 6.3.2 温度比对流动特性的影响 120 6.4 雷诺数对通道换热特性的影响 124 6.4.1 静止通道 124 6.4.2 旋转通道 126 参考文献130