后臺階流動控制研究.pdf

1、后臺階流動是流體力學之中非常典型的湍流分離再附的流動例子，其幾何結構簡單、分離點固定且來流條件比較容易控制，可以通過對它的研究來了解和分析湍流的流動過程、規(guī)律及流動機理。
　　本文利用數(shù)值模擬方法，研究了后臺階流動的分離和再附的情況，并與試驗進行了對比。并在此基礎上增加控制手段，通過分析分離處的速度梯度和再附長度的變化來預測和研究流場的變化。
　　本文在臺階豎直壁面加吹吸氣控制、臺階上游加吹吸氣控制和臺階上游開空腔等方法，研

2、究了不同控制方法對流場的影響，分析臺階分離處的速度梯度和再附點位置及下游壁面摩擦應力的變化。
　　三種控制方法的流動機理均不相同：豎直壁面上端吹氣控制使得分離處的速度梯度增大；豎直壁面下端吸氣控制將分離區(qū)的低速流吸出；臺階上游吸氣控制將壁面附近低速流吸出，同時也吸出了部分的流動能量；臺階上游吹氣控制在吹氣口附近形成了一面“氣墻”，在之后形成回流區(qū)；臺階上游開空腔控制以容納近壁面低速流，使得空腔上方的流動加速。結果表明，以上控制方法