12182.基于多松弛格子boltzmann方法的自由射流數值模擬

1、碩士學位論文基于多松弛格子Boltzmann方法的自由射NumericalstudyORtheeffectoforificeshapeontheflowfieldofplanejetflowviaMultiRelaxationTimelatticeBoltzmannmethod學21308019大連理工大學Da]ianUniversityofTechnology大連理工大學碩士學位論文摘要由于射流在水利工程，水力發(fā)電，航空航天工程，給排

2、水工程等諸多工程領域中的廣泛應用，射流問題一直是流體機械領域中的一個重要課題。一直有研究表明孔口形狀的改變對射流流場特征值有著顯著的影響。然而，在學術領域該種影響一直未得到充分的研究。因此，在這篇論文中，作者使用多松弛格子Bokzmann方法模擬了經典的二維(2D)不可壓縮平面自由射流。首先，在層流情況下，計算模擬了幾個典型雷諾數(Re=50，100，300及700)三種典型孔口，平直孔口，漸縮孔口及漸擴孔口下的射流流場。本文中用一個參

3、數，孔口斜率，來描述孔口形狀的改變效應，也就是射流孔口出口處的斜率。數值實驗表明孔口形狀很大程度影響著射流流場。在本文中，通過改變射流孔口出口處的傾斜角度，即孔口斜率，來探究孔口形狀對自由射流場的影響。而在湍流情況下，采用傳統大渦模擬(LargeEddySimulation)耦合多松弛格子Boltzmann方法來模擬高雷諾數下的湍性射流運動，并計算三種典型的孔口形狀，即平直孔口，漸縮孔口及漸擴孔I]“種情況下的平面自由射流場來探究孔口形

4、狀對自由射流流場特征量的影響。主要結論總結如下：層流情況下，(1)隨著孔口形狀由漸縮型變?yōu)闈u擴性，最大軸線流向速度減小，與此同時，半速寬，即中軸線與該剖面上流向速度為軸線流速一半的位置之間的距離，以更大的速率增長；(2)軸線流向速度的倒數的3次方被證明與離坐標原點的射流軸線距離滿足線性關系；(3)流向速度剖面的半速寬的3／2次冪被證明與射流軸線距離呈線性關系。然而，其中的線性參數隨孔口斜率的改變而產生相應的變化。在湍流情況下，(1)雷諾