为了研究波浪壁面对渠道中湍流流动阻力的影响规律,将任意形状的波浪壁面表达为一阶傅里叶模式,选取流动方向单位长度渠道作为研究对象,对该模型进行单位化处理,推导了渠道减阻系数的计算方法,通过与 DNS 计算结果对比,验证了本文计算...为了研究波浪壁面对渠道中湍流流动阻力的影响规律,将任意形状的波浪壁面表达为一阶傅里叶模式,选取流动方向单位长度渠道作为研究对象,对该模型进行单位化处理,推导了渠道减阻系数的计算方法,通过与 DNS 计算结果对比,验证了本文计算方法具有较好的准确性。通过 Fluent 流场分析软件计算得到不同的波数和幅值模型的压降损失,获得减阻系数随波数和幅值变化规律。选取不同的几何形状进行计算,并与一阶傅里叶模式下的结果进行对比,除具有内尖角壁面模型外,一阶傅里叶模式均可以进行较好的近似。该规律为建立减阻几何形状提供了一定参考。展开更多
利用计算流体力学软件 Fluent 开展了三维动波浪壁圆柱绕流的数值模拟，建立了三维运动波浪壁圆柱模型，通过 C语言自编程序实现波浪壁面的运动控制，并保证壁面变形时网格的高质量。在来流速度 u ＝0.125 m/ s、雷诺数 Re ＝12500的情...利用计算流体力学软件 Fluent 开展了三维动波浪壁圆柱绕流的数值模拟，建立了三维运动波浪壁圆柱模型，通过 C语言自编程序实现波浪壁面的运动控制，并保证壁面变形时网格的高质量。在来流速度 u ＝0.125 m/ s、雷诺数 Re ＝12500的情况下，开展了动波浪壁波动速度 w＝0、0.0625、0.125、0.1875 m/ s 四个工况的计算分析，并比较了不同波动速度对流场结构、升力、阻力特性的影响。结果表明：动波浪壁圆柱能有效抑制流动的分离，消除交替脱落的尾涡，从而消除周期振荡的升力；在消除卡门涡街的同时，圆柱后驻点处的涡量值随波动速度增加而增加，其原因在于波形移动加大了壁面流体的速度，从而减小了圆柱前后的压力差，减小了阻力；随着波动速度的增大，平均阻力系数呈明显下降趋势，当波动速度为来流速度的1.5倍时，平均阻力系数相对于光滑圆柱下降了53.76％。展开更多
文摘为了研究波浪壁面对渠道中湍流流动阻力的影响规律,将任意形状的波浪壁面表达为一阶傅里叶模式,选取流动方向单位长度渠道作为研究对象,对该模型进行单位化处理,推导了渠道减阻系数的计算方法,通过与 DNS 计算结果对比,验证了本文计算方法具有较好的准确性。通过 Fluent 流场分析软件计算得到不同的波数和幅值模型的压降损失,获得减阻系数随波数和幅值变化规律。选取不同的几何形状进行计算,并与一阶傅里叶模式下的结果进行对比,除具有内尖角壁面模型外,一阶傅里叶模式均可以进行较好的近似。该规律为建立减阻几何形状提供了一定参考。
文摘利用计算流体力学软件 Fluent 开展了三维动波浪壁圆柱绕流的数值模拟，建立了三维运动波浪壁圆柱模型，通过 C语言自编程序实现波浪壁面的运动控制，并保证壁面变形时网格的高质量。在来流速度 u ＝0.125 m/ s、雷诺数 Re ＝12500的情况下，开展了动波浪壁波动速度 w＝0、0.0625、0.125、0.1875 m/ s 四个工况的计算分析，并比较了不同波动速度对流场结构、升力、阻力特性的影响。结果表明：动波浪壁圆柱能有效抑制流动的分离，消除交替脱落的尾涡，从而消除周期振荡的升力；在消除卡门涡街的同时，圆柱后驻点处的涡量值随波动速度增加而增加，其原因在于波形移动加大了壁面流体的速度，从而减小了圆柱前后的压力差，减小了阻力；随着波动速度的增大，平均阻力系数呈明显下降趋势，当波动速度为来流速度的1.5倍时，平均阻力系数相对于光滑圆柱下降了53.76％。
