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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:林清雲
研究生(外文):Ching-Yun Lin
論文名稱:二維黏性噴流之數值模擬
論文名稱(外文):Numerical Simulations of a Two-Dimensional Viscous Jet Flow
指導教授:謝勝己謝勝己引用關係
指導教授(外文):Sheng-Jii Hsieh
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:航空太空工程學系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1993
畢業學年度:81
語文別:中文
中文關鍵詞:噴流擴展率最大速度衰減虛噴口原點
外文關鍵詞:jet flowspread ratemaximum velocity decayvirturl jet origin
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本文是以數值計算方式模擬二維紊性可壓縮噴流。文中採用minmod TVD
數值法解 Navier-Stokes 方程式。將無因次化守恆型態之統御方程式,
利用Beam & Warming 隱性近似法寫成 ADI 之數值方式,而以三對角化
矩陣( tridiagonal metrix )型態表示,再以LU分解法求解。至於紊流
模式方面,紊流黏度採 Prandtl 調混長度模式計算。研究目的在瞭解噴
流流場特性和噴流擴展率(或剪力層厚度變化)與噴流馬赫數 Rej 及雷諾
數 Mj 的影響,以作為增進噴流霧化的參考。本文取噴流出口馬赫數
Mj=0.5 , 1.0 , 1.5 及出口 雷諾數 Rej=10000 , 150000 分別模擬六種
噴流。結果可歸納如下: (1)由於噴流本身具流動不穩定性,容易放大速
度擾動,造成非穩態,會形成週期波動的現象。但是波動擾動情形影響剪
力層的擴展率甚小。 (2)基本上在噴流中心區域其密度較周遭來得低,溫
度則比較高,此顯示能量集中在中心區域上,而良好的噴流霧化效果即在
加速能量快速從中心區域散佈到噴流外圍流場。由觀察漩量大小可看出混
合最佳之處,不在噴流中心上而在靠近中心區域之兩側,考慮增進中心區
域之混合效果,可做為改善噴流霧化作用之參考。 (3)成形後之流場,剪
力層厚度幾乎成線性成長,勢流區長度約x/r=17.2。藉由理論所定義的虛
擬噴流原點,求出以虛擬噴流原點開始的剪力層厚度和噴流沿向最大速度
的關係式。結果顯示虛擬噴流原點在實際噴口的上游,其距離僅為雷諾數
的函數。至於噴流剪力層厚度之擴展及最大速度之衰減情形,與出口雷諾
數的關係並不大,但與出口馬赫數則有些微的關係。即剪力層厚度之擴展
為直線變化,將隨馬赫數增 最大速度衰減之情形,將隨馬赫數增加而稍
微減小。

QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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