过渡流状态下后向台阶的流动与传热特性解析：机理、影响因素及应用启示

一、引言

1.1研究背景与意义

后向台阶流动作为一种典型的包含流体分离和再附着现象的流动，在自然界和众多工程领域中广泛存在。在自然界，河流的突然变宽处、支流汇入干流的河口区域，都能观察到类似后向台阶流动的现象，这种流动特性对水体的混合、污染物的扩散以及生态环境都有着重要影响。在工程领域，后向台阶流动更是涉及多个关键方面。在能源领域，如燃烧室中，后向台阶流动决定了燃料与空气的混合效果，进而影响燃烧效率和污染物排放。在动力工程中，轴向和离心式压缩机叶片、燃气轮机叶片等部件的流动都包含后向台阶流动结构，其流动特性直接关系到设备的