旋轉曲線管道中不定常流動的研究.pdf

1、曲線管道內的流動問題是流體力學的基本問題之一.作為一個典型的物理模型,對曲線管道內流動特性的研究貫穿著流體力學這一古老學科的發(fā)展過程.有關曲線管道的研究不僅具有理論意義,而且在工程應用中有著廣泛的應用.本論文的內容是國家自然科學基金項目"旋轉曲線管道中流動結構與傳熱特性研究"中的一部分.本論文研究旋轉圓截面彎曲管道中的非定常流動特性.采用攝動法和數值方法進行求解.首先建立曲線管道流動的非正交旋轉螺旋極坐標系和旋轉螺旋直角坐標系,然后根據

2、張量分析的方法推導了這兩個曲線坐標系中的流體運動控制方程,采用雙參數攝動方法求解旋轉圓截面平面彎管中的振蕩流,采用數值方法求解旋轉螺旋管道內的周期流和旋轉平面彎管內的脈沖流.系統(tǒng)地分析了在不同無量綱控制參數下的旋轉曲線管道中的軸向速度分布、二次流結構以及壁面摩擦力隨各參數的變化情況.研究結果表明:曲率、撓率、科氏力和離心力之比、Dean數、Germano數、Rossby數、Womersley數以及其他無量綱參數對流動特征量有著重要的影響