多维流动湍流代数应力模型的比较

介绍了湍流传统代数应力模型和作者新建的代数应力模型的基本思想，用κ－ε模型和传统的及新的代数应力模型进行了多维数值计算，比较了正应力分量的各向异性和宏观湍流速度场。三种湍流模型之间存在明显差异，新的代数应力模型显示具有一定的优越性。     

对《号称经典物理留下的世纪难题“湍流问题”的实质是什么？》一文的讨论

湍流问题的研究长期以来一直是科技工作者非常关心的一个难题．一百多年来一直没有一个普遍认同的共识．每隔若干年就会引起人们的争论．当然，每次争论都会促使人们去进一步思考，湍流问题的研究进展如何？下一步的研究应该如何进行等等．为此，我们谈谈自己的一些看法，仅供大家参考．     

号称经典物理留下的世纪难题“湍流问题”的实质是什么？

一直以来,湍流都被认为是经典物理留下的世纪难题,因而也被认为是一个重大的基础科学问题.本文简单回顾湍流研究历史,分析了均匀各向同性湍流的研究和真实湍流的研究间为何存在鸿沟.为何前者不能解决真实湍流问题,而后者则是今后应重点开展的湍流基础研究,和如何逐步解决真实的湍流问题.在结论中提出了今后湍流研究中值得注意的几个方面.     

上海大学低湍流度低速风洞及气动设计

通过对国内外现有低湍流风洞进行调研和分析,上海大学力学所建造了一座低湍流度低速风洞 (以下简称SIAMM400).该风洞具有低湍流度、可变湍流度、低噪声等几个特色.在风洞的设计 过程中,对其主要部件(包括斜流式风机、稳定段、收缩段、试验段等)进行详细的气动计算,给出了设计依据.风洞建成后,结合实验室内先进的测量手段,除了能满足模型的测压、测速、流态观测等教学实验外,还可以利用该风洞从事航空航天、桥梁建筑、环境污染、汽车等工业空气动力学研究工作.     

紊流消能与泥沙制紊分析

在一次洪水过程中,各时点含沙量随水流紊动及摩阻比降而正变,紊流消能规律占主导;而对于一个洪水过程整体,间歇性的泥沙与水流的滑脱影响积累起来,显示出泥沙制紊作用。在河流多次洪水记录中,取洪水期平均流量大致相等的几次洪水相比较,可看出泥沙制紊作用并与试验室水槽多次稳定流实验结果一致：洪水期平均含沙量较大的洪水,其加权平均流速较大,而加权平均摩阻比降较小。反之亦然。文中用大量实际资料对紊流消能和泥沙制紊进行了论证。     

应用于激波/边界层相互作用的非线性与多尺度湍流模式

论文选择近年来有代表性的两个非线性湍流模式和两个双尺度湍流模式，研究二维管道突起跨声速激波/边界层相互作用问题。通过数值计算与实验结果的比较，对有关的非线性湍流模式和双尺度湍流模式进行评估和分析。计算结果表明，非线性模式较好地反映了湍流的各向异性，结果明显优于线性模式；双尺度模式在一定程度上反映了湍流能谱输运的非平衡特征，相对于单尺度线性模式有所改善，但不能反映湍流的各向异性。     

湍流动能参数化在中尺度模式中的应用研究

在中尺度区域模式MM4的基础上对其中的湍流参数化方法作了改进,用湍流动能参数化方法代替原有的总体边界层方案中的局地K闭合,以高精度边界层方案作为控制方案,重点对1997-07-17的徐州暴雨进行了模拟。对湍流场的计算表明,这种闭合得到了合理的湍流场,代入模式计算稳定,预报的各物理量空间分布和原来的预报场相似,24h降水预报的位置没有改进,但是降水量有所提高,表明用湍流动能闭合方法代替局地K闭合是一种有希望的研究方向。该方法得到了比原模式中的湍流闭合方案更加合理的湍流扩散参数,对中尺度模式的改进有所帮助。     

一种新的拟序火焰模型及其KPP分析

从以Ｐｏｉｎｓｏｔ直接数值模拟结果为基础的拟序火焰模型（ＣｏｈｅｒｅｎｔＦｌａｍｅＭｏｄｅｌ）出发,使用分形几何的方法,提出一个新的火焰面积密度的汇项,以此建立了一个新的拟序火焰模型．在一维稳定湍流预混燃烧的情况下,对该模型进行了ＫＰＰ分析,得到了湍流燃烧速度的分析解．将得到的结果与原模型及Ａｂｄｅｌ－Ｇａｙｅｄ等人的实验数据进行比较．结果表明,该模型在不同过量空气系数、不同湍流强度下求得的湍流燃烧速度都与实验结果能较好地吻合,因而是成功的．     

旋风分离器气相流场的数值模拟

为了考察适合旋风分离器流场模拟的湍流模型,采用三维贴体网格,应用ＰＨＯＥＮＩＣＳ程序对某旋风分离器气相流场进行了数值模拟,湍流模型分别采用标准ｋ－ε模型和Ｃｈｅｎ－Ｋｉｍ模型。通过计算结果与实验数据的对比发现,与标准ｋ－ε模型相比较,Ｃｈｅｎ－Ｋｉｍ模型更适合于模拟涡旋流动,可以用来进行旋风分离器流场模拟。     

湍流粉碎技术在中药材超细粉碎中的应用

针对中药材常温超细粉碎的特点,研制出一种新型气流粉碎装置——湍流式粉碎机,并应用2种常用中药材(百合、当归)进行了粉碎实验．研究表明：湍流式粉碎机主轴转速3000r／min以上即产生一定的超细粉碎效果,获得的粉体粒度小、分布窄;同时粉碎腔温升低的特点保证了粉碎过程中中药材物性不易被破坏。     

多段翼型绕流数值分析对比及结冰影响研究

飞机结冰是影响飞机飞行安全的重要因素之一,研究结冰对多段翼型的气动特性影响具有重要意义.应用多块结构化网格生成方法,采用两种不同的方法求解雷诺平均N-S方程分别对多段翼型绕流流场进行数值对比分析,然后选用一种较合适的方法进一步针对三种不同的冰型:钝头体、双角体和尖头体冰型,分析不同形状的冰型对多段翼型绕流流场及气动特性的影响.     

三维不可压缩均匀各向同性湍流一维能谱

基于三维不可压缩均匀各向同性湍流的Karman—Howarth方程的精确解,详细讨论了对应一维能谱的动力学行为．特别关注的是在何种自变量函数的标度下,可以得到理论与实验相接近的对比结果．给出的理论预测结论与实验数据（Comte—Bellot和Corrsin,1971）,至少在低湍流Reynolds数下具有较好的一致性．     

New Statistical Theory and a k-ε-PDF Model for Simulating Gas-particle Flows

ＮｅｗＳｔａｔｉｓｔｉｃａｌＴｈｅｏｒｙａｎｄａｋ┐ε┐ＰＤＦＭｏｄｅｌｆｏｒＳｉｍｕｌａｔｉｎｇＧａｓ┐ｐａｒｔｉｃｌｅＦｌｏｗｓ＊ＺｈｏｕＬｉｘｉｎｇ（周力行），ＬｉｎＷｅｎｙｉ（林文漪），ＬｉＹｏｎｇ（李勇）ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｎｇｉｎｅ...     

森林冠层上湍流尺度、耗散率和湍流结构参数

利用新型三维超声风速／温度仪，在中国东北长白山原始森林冠层以上观测的湍流资料，计算并分析了森林冠层上的湍涡特征长度尺度、湍流动量和热量耗散率、湍流动量和热量结构参数的特征。结果表明：湍流动量湍涡特征长度尺度与稳定度参数Z／L成正相关；湍流热量特征长度尺度与稳定度参数Z／L在不稳定层结时，成正相关，在稳定层结时近似成负相关；在不稳定和稳定层结大气中，利用湍流谱方法和利用风速垂直分量方差、温度脉动方差和Richardson数计算湍流动量、热量耗散率和湍流动量、热量结构参数有较好的一致性；无量纲湍流结构参数Cv^2z^2/3σω^-2和CT^2z^2/3σT^-2是Richardson数的函数；湍流热力结构参数CT^2与感热通量——↑ω′T′具有较好的线性关系。     

脉动流速的分解和脉动应力探讨

本文用运动学观点,根据紊流的脉动性质,导出脉动流速的分解方程.此方程将脉动流速分解为三个组成部分,并且据此导出脉动应力分解方程.通过对脉动应力性质的分析,提出一些设想,于是将脉动应力的分解方程简化为三个组成部分,是推广Boussinesq J假设的合理修正和发展,可以用来作为求解紊流问题的基础.     

Thorpe分析法、垂直上升速度扰动法计算湍流参数的比较

 基于1998 年中国南海季风实验期间(5 月5-25 日,6 月5-25 日)科学#1 号考察船上的高分辨率气球探空数据,分别采用Thorpe 分析方法和利用气球垂直上升速度的扰动计算湍流参数的方法,计算对流层和低平流层湍动能耗散率ε和湍流扩散系数K。Thorpe 分析法是从温度的角度考虑,根据Thorpe 尺度L_T与湍流参数之间的关系计算湍流参数,而利用垂直上升速度的扰动计算湍流参数的方法是从速度的角度考虑,利用垂直上升速度的扰动σ_W与湍动能耗散率ε之间的关系计算湍流参数。通过对两种方法及其计算结果进行比较发现:在垂直结构方面,不论是月平均结果还是日平均结果,两种方法计算出的ε和湍流扩散系数K 均是在10 km 以上而在对流层顶以下较大,在对流层顶以上较小;两种方法计算出的K 的峰值高度均在15 km 左右;在数值范围方面,ε的取值均在10-6 ~10-2 m²·s^-3,K 的取值均在0~10 m²·s^-1,但是采用垂直上升速度的扰动计算湍流参数的方法求得的湍流参数小于Thorpe 分析方法得到的湍流参数;峰值高度方面,采用Thorpe 分析方法所得ε的峰值高度在15 km 左右,而采用垂直上升速度扰动方法所得ε的峰值高度在17 km 左右。     

大气湍流阵发性对激光传播的影响

关于湍流整体阵发性对激光传播的影响已有很多作者讨论过,我们这里只讨论小尺度的内阵发性对激光在大气传输的影响。     

旋转流不稳定性的一个数值研究

本文研究了在两个同心圆管间具有轴向流动的无粘不可压旋转流的稳定性问题。分析了Ludwieg在窄缝条件下导出的稳定性判据;采用有限差分数值方法计算了在各种条件下的时间增长率;验证了Ludwieg的稳定性判据,并指出:当将结果推广到宽缝和不同的速度剖面时,判据将会产生某些误差。     

人工糙管中湍流运动特性的研究——Ⅰ.时均速度分布与脉动速度

以热线风速仪测定了横肋管中时均速度、脉动速度的均方根值。横肋管的几何参数:峰高0.01～0.04,间距10～40,Re=20000～70000。实验结果给出时均速度沿径向、轴向分布,脉动强度沿径向分布,同时获得湍流能谱。分析了粗糙对这些量的影响,粗糙可使湍流强度增大40～50%,而湍流尺度则有所减小,速度分布u~+服从对数律, u~+=2.5lny~++B B值随峰高变化(式中y~+为无因次距离;B为常数)。     

k-ε紊流模型中涡粘滞系数表达式的改进

根据模式化的雷诺应力控制方程导出了ｋ－ε紊流模型中涡粘滞系数表 达式，并以跌坎为例和Ｃｕ的数学表达式，其中的待定数根据实验数据、采用 最小二乘法拟合确定．用所建议的表达式对跌坎流动进行了计算，并和采用 Ｃｕ＝０．０９的ｋ－ε紊流模型、代数应力模型、雷诺应力模型的计算结果及模型 实验结果进行了对比．结果表明采用建议的Ｃｕ表达式得到的时均流场和其 他三种模型差不多，但得到的紊流动能和雷诺应力比Ｃｕ＝０．０９时的结果好 得多；在离壁较远处甚至优于代数应力模型和雷诺应力模型的结果．