CFD 预测 Coandă 效应的能力评估

射流倾向于附着于平面或凸面的现象称为 Coandă 效应，具有许多潜在的技术应用。本论文旨在评估计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）捕捉该效应的能力。首先采用基于二维域的雷诺平均纳维-斯托克斯（Reynolds-Averaged Navier-Stokes）方法模拟平面上的偏移射流。无论是 $k-\omega$ SST 还是 $k-\epsilon$ 湍流模型，均发现对流动的良好预测。由于已知流线曲率会对数值结果产生重要影响，进而考虑切向吹向圆柱体的射流。采用与平面相同的方案及 $k-\omega$ SST 湍流模型，准确预测了射流出口附近的分离位置与速度分布等部分流动特征，但射流发展整体捕捉较差。随后在湍流模型中引入曲率修正（Curvature Correction），虽略微改善了射流发展，但对其他量的负面影响使其益处存疑。由于流场中已知存在纵向与展向涡，尝试采用三维域的雷诺平均纳维-斯托克斯方法，但仅能复现二维结果。不过，若在入口处人为生成纵向涡，其发展得到模拟支持。最后，鉴于所得数值结果的缺陷可能源于雷诺平均纳维-斯托克斯方法的局限，尝试了大涡模拟（Large Eddy Simulation）。遗憾的是，受时间与计算资源限制未能获得充分发展流场，但给出了方法论与初步结果。