Abstract
在二方程式紊流模式中，紊流能量決定紊流速度分度，而能量消失則扮演紊流能量毀滅速率，同時也決定紊流的時間尺度。能量消失在高應變率不能同時扮演以上兩種功效，因為此時流場已不再處於平衡狀態了，為了結合能量消失和時間尺度，於是增加少許複雜性，提出兩個時間尺度紊流模式。本文，所計算的流場包括有或無共同流的平面噴流與圓管噴流。在自由平面噴流流場計算的過程中，由於它具有廣範應用於工程問題優點外，尚具有較簡單的流場，以及在完全發展區具有自我相似的特性，經過無因次化處理可得到單一的性質，因此它對於正在發展測試紊流模式提供一個非常良好的測試例子。本文，根據平面噴流擴散率實驗值，用來調整τ方程式紊流係數值。在自由圓管噴流流場計算的過程中，傳統紊流模式對圓管噴流擴散率的預測皆較平面噴流預測值來的大，這與實驗資料顯示圓管噴流擴散率較平面噴流小約15 %不符。採用三方程式紊流模式則能有效解決此一問題，同時本文對此物理現象與數值計算過程有詳加探討。至於在有共同流的平面噴流與圓管噴流計算，主要目的在探討三方程式較二方程式紊流模式擴散率降低的特性是否依然存在? 結果是肯定的，就所得到的結果可知使用三方程式與二方程式在不同的流場，包括有或無共同流的平面噴流與圓管噴流，皆可得到三方程式較二方程式紊流模式擴散率降低的目的，尤其對圓管噴流更甚，造成三方程式中心線速度衰減較二方程式來的慢，以及在不同的截面紊流能量預測值較二方程式來的低。