壁面湍流流动中高分子减阻等效粘度模型的验证

摘要：

近来在壁面湍流高分子减阻研究中，一种拉伸的高分子产生自相一致的等效粘度的理论提了出来，这个等效粘度随离开壁面的距离而增长。本文将此线性分布等效粘度置入Navier-Stokes方程，运用雷诺应力模型计算在壁面湍流中的减阻情况，检验这种等效粘度的可行性。可以发现，此模型可以得到湍流减阻的效果，所得到的减阻率随着等效粘度线性分布斜率的增加增大到一个饱和值。本文得到了接近最大减阻极限的减阻率(75％)。且由此模型计算得到的减阻湍流特征值包括平均速度分布、速度脉动均方根、雷诺应力及粘性应力分布都与实验数据和直接数值模拟结果相符。该线性分布等效粘度减阻模型大致上把握了高分子湍流减阻特性，给出了在一定程度上对湍流减阻机理普适和合理的解释。

关键词：高分子聚合物、壁面湍流减阻、线性等效粘度分布模型、数值模拟、应力分布

所属期刊栏目：32

分类号：TK01(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金项目10672069，11072091；教育部留学回国人员科研启动基金；教育部科学技术研究重点项目

在线出版日期：2011-12-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：250-255