高速近壁流场壁面加载特性CFD研究
Study of the Loading Characteristic on the Wall by Near Wall High Speed Flow Based on CFD
本文通过对以流场模拟装置气流作用下的试件为对象,使用计算流体力学方法研究在激光加载条件下目标物速度附面层和温度附面层结构及流场对激光加载的影响.模拟过程中通过使用不同湍流模型计算结果与实验测量值对比,选取合适的的湍流模型.设计了用户自定义函数,模拟高斯分布的激光加载模型.模拟结果表明靶材温度的升高使对流换热量增大,在热量损失增大而加载的能量不变的情况下温度上升趋势变缓,对流换热增大了靶材达到熔点的时间.越低的材料导热系数,将受到对流换热更大的影响,对流换热是激光加载实验中必须考虑的重要因素.速度边界层厚度的增加,减小了气流流速,降低了气流与壁面间的换热量,这在一定程度上增强了激光对壁面的热量加载效果.由于气体力作用而脱离壁面的熔融金属颗粒的不断流失,使靶材表面凹陷,让激光的加载可以深入到靶材内部,对激光的加载也是有利的.随时间的变化,脱离壁面的金属颗粒逐渐增多,使靶材辐射中心处产生凹坑,由于能量的持续加载,靶材最终会被熔穿.
- 作者：
- 林锐
- 学位授予单位：
- 沈阳航空航天大学
- 专业名称：
- 航空宇航推进理论与工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2012年
- 导师姓名：
- 徐让书
- 中图分类号：
- V231.3
- 关键词：
- 激光加载；熔融金属；湍流模型；数值仿真
- laser loading；melt metal；turbulent model；numerical simulation