【摘 要】
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数值模拟圆柱绕流问题是计算流体力学和计算气动声学中的一个经典问题，要准确模拟这一类问题，远场无反射边界条件是一个关键环节。本文采用适用于主控方程为Navier-Stokes 方程的完全耦合层无反射边界条件对低雷诺数条件下圆柱绕流进行直接数值模拟，研究了计算域大小的选取对数值结果的影响。数值模拟研究表明：由完全耦合层边界条件产生的相对反射误差很小；如果仅是为了获得圆柱附近的流场和声场信息，采用完全耦
【机 构】
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北京航空航天大学流体与声学工程实验室 北京 100191 奥多米尼大学数学系与统计系 美国弗吉尼亚
【出 处】
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中国工程热物理学会热机气动热力学2009年学术会议
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数值模拟圆柱绕流问题是计算流体力学和计算气动声学中的一个经典问题，要准确模拟这一类问题，远场无反射边界条件是一个关键环节。本文采用适用于主控方程为Navier-Stokes 方程的完全耦合层无反射边界条件对低雷诺数条件下圆柱绕流进行直接数值模拟，研究了计算域大小的选取对数值结果的影响。数值模拟研究表明：由完全耦合层边界条件产生的相对反射误差很小；如果仅是为了获得圆柱附近的流场和声场信息，采用完全耦合层边界条件可以选用较小的计算域；适当增加计算域的上下边界宽度，可以很大程度地减小右边界的宽度，从而在保证精度的情况下减小计算量。
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通过对NASA 带有多排气膜冷却的燃气轮机高压涡轮叶片传热实验进行气热耦合数值模拟，研究了多排气膜冷却在叶片表面的流动和换热情况，发现不同位置的气膜冷却射流在叶片表面的流动状态和换热情况有较大区别，前缘气膜冷却射流流动和换热情况与主流边界层的转捩流动密切相关，而且前缘气膜和下游气膜的叠加作用比较强烈，一是下游密集强烈的气膜冷却射流在主流边界层内形成了一道穿越向上的射流“跳板”，将经前缘流过来的冷却
通过对NASA 带有多排气膜冷却的燃气轮机高压涡轮叶片传热实验进行气热耦合数值模拟，研究了多排气膜冷却在叶片表面的流动和换热情况，发现不同位置的气膜冷却射流在叶片表面的流动状态和换热情况有较大区别，前缘气膜冷却射流流动和换热情况与主流边界层的转捩流动密切相关，而且前缘气膜和下游气膜的叠加作用比较强烈，一是下游密集强烈的气膜冷却射流在主流边界层内形成了一道穿越向上的射流“跳板”，将经前缘流过来的冷却
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