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题名凹槽长度对后台阶湍流特性影响研究
被引量：2
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作者
张维乐
王芳芳
吴时强
吴修锋
徐准
孙晨光
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机构
天津大学建筑工程学院
南京水利科学研究院
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出处
《水力发电学报》
CSCD
北大核心
2023年第1期86-94,共9页
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基金
江苏省基础研究计划(自然科学基金)项目(BK20190142)
国家自然科学基金(51909169,52179073)。
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文摘
为探究上游凹槽长度对后台阶流动影响,采用数值模拟方法对雷诺数6500、9000下后台阶流动进行研究,得到不同凹槽长度下,凹槽内、后台阶流道内流速及湍动能分布和后台阶时均再附距离的变化规律。结果表明:(1)凹槽可以减小后台阶时均再附距离,但当凹槽长度大于等于7倍台阶高度时,时均再附距离受凹槽长度影响较小,并趋于定值,相比无凹槽情况,时均再附距离平均减小12%。(2)凹槽长度可以改变后台阶分离点断处湍动能分布,增大分离点处湍流度。当凹槽长度大于等于7倍台阶高度时,断面湍动能呈现出S型分布,极大值出现在0.3倍流道高度附近;当凹槽长度小于7时,湍动能分首先在0.05倍流道高度附近达到极大值,而后0.6倍流道高度附近达到极小值。(3)通过缩放尺度因子,得到后台阶流动近似再附距离,解释了湍流度对后台阶流场的作用机理。时均再附距离与近似再附距离有着良好的线性关系,湍流度增大促进自由剪切层的下沉,缩短剪切层再附到下游壁面的时间,进而缩短了时均再附距离。
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关键词
凹槽
后台阶流动
时均再附距离
紊动能
流速
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Keywords
groove
backward-facing step flow
time-averaged reattachment distance
turbulent energy
velocity
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分类号
TV6
[水利工程—水利水电工程]
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