大吸附雷诺数下胀-缩壁面管道非稳态流动渐近求解

司新辉¹，郑连存¹，张欣欣²，晁莹³

1. 北京科技大学应用科学学院2. 北京科技大学机械工程学院3. 中国人民解放军防化研究院

摘 要：研究了大吸附雷诺数下,可渗透、膨胀或收缩的半无限长管道中的层流流动.采用自相似理论,把描述该模型的Navier-Stokes方程转化成一个四阶的非线性微分方程.应用奇异摄动方法,对该方程进行渐近求解.分析了不同的膨胀系数、吸附雷诺数对管道流动的影响.壁面收缩时,边界层变薄;壁面膨胀时,边界层变厚;当膨胀率与雷诺数之比大于1时,管道流动出现回流.

关键词：非稳态流;管道流动;膨胀与收缩壁面;渐近解;