东北大学学报（自然科学版）

东北大学学报:自然科学版 ›› 2016, Vol. 37 ›› Issue (5): 692-696.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2016.05.018

• 机械工程 • 上一篇    下一篇

射流冲击冷却过程的数值研究

王玉艳1,2， 王鹏3， 白敏丽1， 胡成志1   

  1. (1. 大连理工大学 能源与动力学院， 辽宁 大连116024; 2. 大连交通大学 交通运输工程学院， 辽宁 大连116028;3.大连理工大学 土木工程学院， 辽宁 大连 116024)
  • 收稿日期:2014-12-01 修回日期:2014-12-01 出版日期:2016-05-15 发布日期:2016-05-13
  • 通讯作者: 王玉艳
  • 作者简介:王玉艳(1977-)，女，黑龙江鸡西人，大连交通大学讲师，大连理工大学博士研究生; 白敏丽(1962-)，女，辽宁鞍山人，大连理工大学教授，博士生导师.
  • 基金资助:
    国家自然科学基金资助项目(51376002，51276031，51476019)； 辽宁省教育厅资助项目(L2012164).

Numerical Study of Jet Impingement Cooling Process

WANG Yu-yan1,2， WANG Peng3， BAI Mi-li1， HU Cheng-zhi1   

  1. 1.School of Energy and Power Engineering， Dalian University of Technology， Dalian 116024，China; 2.Traffic & Transportation School，Dalian Jiaotong University，Dalian 116028， China; 3. School of Civil Engineering， Dalian University of Technology， Dalian 116024， China.
  • Received:2014-12-01 Revised:2014-12-01 Online:2016-05-15 Published:2016-05-13
  • Contact: WANG Peng
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摘要： 由于冲击射流流场较为复杂，为准确描述其流动和换热过程，需要选择合适的湍流模型和壁面函数.分别采用κ-ε模型(Standard，RNG和Realizable)、κ-ω模型(Standard和SST)和低雷诺数模型(AB，AKN，CHC，YS，LB，LS和YS)进行对比计算.对于壁面区域，考察了标准壁面函数、尺度化壁面函数、非平衡壁面函数和增强型壁面函数的影响.探讨了速度场和湍动能场的分布规律，获得了与实验一致的结果，为今后活塞底部喷油冷却的数值模拟提供基础.

关键词: 震荡冷却油腔, 冲击射流, 多相流, 湍流模型, 壁面函数

Abstract: In the process of engine working， bottom injecting cooling can effectively reduce the piston temperature. Due to the complex flow field of jet impinging， an appropriate turbulence model and wall function must be utilized to describe the flow and heat transfer process. The κ-ε model (Standard， RNG and Realizable)， κ-ω model (Standard and SST) and low Reynolds number model (AB， AKN， CHC， YS， LB， LS and YS) were calculated and compared. The effects of the standard， scalable， non equilibrium and enhanced wall functions were analyzed for the wall region. Distribution law of the velocity and turbulent kinetic energy field were discussed， which are in accordance with the experiments. These results provide a basis for future numerical simulation of ejecting oil cooling at piston bottom.

Key words: oscillating-oil-cooling channel, jet impingement, multiphase flow, turbulence model, wall function

中图分类号: