基于LES模拟的微沟槽湍流减阻特性数值研究

摘要：

湍流减阻对于能源工程领域的节能减排有着重要的意义,沟槽减阻则是其重要方法之一.为研究高雷诺数下沟槽减阻的适用性及其减阻特性,利用大涡模拟(LES)对光滑平板和微米尺度半圆形沟槽结构表面的高雷诺数湍流进行了数值计算,并分析了涡结构分布及其减阻能力.半圆形沟槽既能锁住沟槽谷内流体,使得沟槽上方产生流动滑移,同时通过沟槽尖峰结构,阻碍了涡的展向运动,从而达到了减阻效果.计算结果表明,在沟槽结构尺寸固定的情况下,需在合适的雷诺数下,才可出现减阻效果.在s+等于15左右时,减阻效果最佳,减阻率可达到19.11％.本文研究结果可为微沟槽湍流减阻的工程计算提供重要参考,对湍流减阻结构设计提供依据.

关键词：微沟槽、湍流减阻、大涡模拟、剪切应力、速度自相关

所属期刊栏目：41

分类号：TK72(水能、水力机械)

资助基金：国防科技重点实验室项目;装备预研项目;国家自然科学基金

在线出版日期：2021-08-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：39-47