三角肋条大涡模拟与减阻机理研究
发布时间：2021-02-03 01:29
已有实验表明三角肋条具有较好的表面减阻效果,但雷诺时均湍流模型难以模拟与揭示肋条减阻机理。本文采用大涡模拟（LES）对下壁面安装肋条的槽道流进行模拟,通过减阻率与实验值的对比以及平均速度剖面和脉动速度均方根等与直接数值模拟（DNS）结果的对比确认本文计算的准确性。根据计算的流场细节分析表明:肋条通过增加近壁区的边界层厚度,抑制流向涡的发展,减少近壁活动,使得近肋条壁面的剪切力比平板的剪切力小而获得减阻。
【文章来源】：工程热物理学报. 2020,41(04)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
图３平均速度分布??
ｏｎｔｏｕｒ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｉｄｅ?ｓｕｒｆａｃｅ??Ｖｏｒｔｉｃｉｔｙ??ｎ?４８６１５．９４??４３７５４．７２??３８８９３．５０??３４０３２．２８??２９１７１．０６??［２４３０９．８４??■?１９４４８．６２??■?１４５８７．４０??１９７２６．１８??Ｕ?４８６４．９６??３．７４??图７?ｘ?＝?０．０２ｍ涡量云图??Ｆｉｇ．?７?Ｖｏｒｔｉｃｉｔｙ?ｃｏｎｔｏｕｒ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｕｒｆａｃｅ?ａｔ?ｘ?＝?０．０２?ｍ??３．５壁面剪切力??图８给出ｆ?＝?０．７４０３?ｓ时上下壁面的剪切力瞬??时云團。ｔ先从整体上看上光滑壁面的整体值要比??下肋条壁面大，且高值Ｋ域较下壁面大得多．上壁??面的剪切力也呈条带显试，可以清晰看到低速条带??Ｗａｌｌ?Ｓｈｅａｒ??ｐｊｒ?１．１６??＊■１．０６??■０．９６??■０．８５??■０．７５??■０．６５??■０．５５??■０．４５??■０．３４??■?■?０．２４??■０．１４??图８上下壁面剪切力云图??Ｆｉｇ．?８?Ｗａｌｌ?ｓｔｒｅｓｓ?ｃｏｎｔｏｕｒ?ｏｆ?ｕｐ?ａｎｄ?ｌｏｗｅｒ?ｗａｌｌ??沿流向的分布，高低速条带间隔翁置，下壁面在尖端??以下冈域剪切力的值很小，而在尖端处的值增大。肋??条表面的尖端Ｋ域只占肋条表面的很少一部分，因??而肋条表面的高剪切力Ｋ域就极有限，大部分Ｋ域??都处于比上平板剪切力小的低值Ｋ域，整体使得浸??湿面积大的肋条表面获得更小的总剪切力，从而达??到较好的减阻效果。??３．６展向截面流线分布??图９给出ｆ?＝?〇．対轉ｓ在流向着Ｆ?０．０２：?ｍ处截??面的流线图
ｏｎｔｏｕｒ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｉｄｅ?ｓｕｒｆａｃｅ??Ｖｏｒｔｉｃｉｔｙ??ｎ?４８６１５．９４??４３７５４．７２??３８８９３．５０??３４０３２．２８??２９１７１．０６??［２４３０９．８４??■?１９４４８．６２??■?１４５８７．４０??１９７２６．１８??Ｕ?４８６４．９６??３．７４??图７?ｘ?＝?０．０２ｍ涡量云图??Ｆｉｇ．?７?Ｖｏｒｔｉｃｉｔｙ?ｃｏｎｔｏｕｒ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｕｒｆａｃｅ?ａｔ?ｘ?＝?０．０２?ｍ??３．５壁面剪切力??图８给出ｆ?＝?０．７４０３?ｓ时上下壁面的剪切力瞬??时云團。ｔ先从整体上看上光滑壁面的整体值要比??下肋条壁面大，且高值Ｋ域较下壁面大得多．上壁??面的剪切力也呈条带显试，可以清晰看到低速条带??Ｗａｌｌ?Ｓｈｅａｒ??ｐｊｒ?１．１６??＊■１．０６??■０．９６??■０．８５??■０．７５??■０．６５??■０．５５??■０．４５??■０．３４??■?■?０．２４??■０．１４??图８上下壁面剪切力云图??Ｆｉｇ．?８?Ｗａｌｌ?ｓｔｒｅｓｓ?ｃｏｎｔｏｕｒ?ｏｆ?ｕｐ?ａｎｄ?ｌｏｗｅｒ?ｗａｌｌ??沿流向的分布，高低速条带间隔翁置，下壁面在尖端??以下冈域剪切力的值很小，而在尖端处的值增大。肋??条表面的尖端Ｋ域只占肋条表面的很少一部分，因??而肋条表面的高剪切力Ｋ域就极有限，大部分Ｋ域??都处于比上平板剪切力小的低值Ｋ域，整体使得浸??湿面积大的肋条表面获得更小的总剪切力，从而达??到较好的减阻效果。??３．６展向截面流线分布??图９给出ｆ?＝?〇．対轉ｓ在流向着Ｆ?０．０２：?ｍ处截??面的流线图
本文编号：3015680
【文章来源】：工程热物理学报. 2020,41(04)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
图３平均速度分布??
ｏｎｔｏｕｒ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｉｄｅ?ｓｕｒｆａｃｅ??Ｖｏｒｔｉｃｉｔｙ??ｎ?４８６１５．９４??４３７５４．７２??３８８９３．５０??３４０３２．２８??２９１７１．０６??［２４３０９．８４??■?１９４４８．６２??■?１４５８７．４０??１９７２６．１８??Ｕ?４８６４．９６??３．７４??图７?ｘ?＝?０．０２ｍ涡量云图??Ｆｉｇ．?７?Ｖｏｒｔｉｃｉｔｙ?ｃｏｎｔｏｕｒ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｕｒｆａｃｅ?ａｔ?ｘ?＝?０．０２?ｍ??３．５壁面剪切力??图８给出ｆ?＝?０．７４０３?ｓ时上下壁面的剪切力瞬??时云團。ｔ先从整体上看上光滑壁面的整体值要比??下肋条壁面大，且高值Ｋ域较下壁面大得多．上壁??面的剪切力也呈条带显试，可以清晰看到低速条带??Ｗａｌｌ?Ｓｈｅａｒ??ｐｊｒ?１．１６??＊■１．０６??■０．９６??■０．８５??■０．７５??■０．６５??■０．５５??■０．４５??■０．３４??■?■?０．２４??■０．１４??图８上下壁面剪切力云图??Ｆｉｇ．?８?Ｗａｌｌ?ｓｔｒｅｓｓ?ｃｏｎｔｏｕｒ?ｏｆ?ｕｐ?ａｎｄ?ｌｏｗｅｒ?ｗａｌｌ??沿流向的分布，高低速条带间隔翁置，下壁面在尖端??以下冈域剪切力的值很小，而在尖端处的值增大。肋??条表面的尖端Ｋ域只占肋条表面的很少一部分，因??而肋条表面的高剪切力Ｋ域就极有限，大部分Ｋ域??都处于比上平板剪切力小的低值Ｋ域，整体使得浸??湿面积大的肋条表面获得更小的总剪切力，从而达??到较好的减阻效果。??３．６展向截面流线分布??图９给出ｆ?＝?〇．対轉ｓ在流向着Ｆ?０．０２：?ｍ处截??面的流线图
ｏｎｔｏｕｒ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｉｄｅ?ｓｕｒｆａｃｅ??Ｖｏｒｔｉｃｉｔｙ??ｎ?４８６１５．９４??４３７５４．７２??３８８９３．５０??３４０３２．２８??２９１７１．０６??［２４３０９．８４??■?１９４４８．６２??■?１４５８７．４０??１９７２６．１８??Ｕ?４８６４．９６??３．７４??图７?ｘ?＝?０．０２ｍ涡量云图??Ｆｉｇ．?７?Ｖｏｒｔｉｃｉｔｙ?ｃｏｎｔｏｕｒ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｕｒｆａｃｅ?ａｔ?ｘ?＝?０．０２?ｍ??３．５壁面剪切力??图８给出ｆ?＝?０．７４０３?ｓ时上下壁面的剪切力瞬??时云團。ｔ先从整体上看上光滑壁面的整体值要比??下肋条壁面大，且高值Ｋ域较下壁面大得多．上壁??面的剪切力也呈条带显试，可以清晰看到低速条带??Ｗａｌｌ?Ｓｈｅａｒ??ｐｊｒ?１．１６??＊■１．０６??■０．９６??■０．８５??■０．７５??■０．６５??■０．５５??■０．４５??■０．３４??■?■?０．２４??■０．１４??图８上下壁面剪切力云图??Ｆｉｇ．?８?Ｗａｌｌ?ｓｔｒｅｓｓ?ｃｏｎｔｏｕｒ?ｏｆ?ｕｐ?ａｎｄ?ｌｏｗｅｒ?ｗａｌｌ??沿流向的分布，高低速条带间隔翁置，下壁面在尖端??以下冈域剪切力的值很小，而在尖端处的值增大。肋??条表面的尖端Ｋ域只占肋条表面的很少一部分，因??而肋条表面的高剪切力Ｋ域就极有限，大部分Ｋ域??都处于比上平板剪切力小的低值Ｋ域，整体使得浸??湿面积大的肋条表面获得更小的总剪切力，从而达??到较好的减阻效果。??３．６展向截面流线分布??图９给出ｆ?＝?〇．対轉ｓ在流向着Ｆ?０．０２：?ｍ处截??面的流线图
本文编号：3015680
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/lxlw/3015680.html
