雅宝题库解析：
多年来，人们一直致力于角区流动的实验和数值模拟研究。人们曾经采用层流模型来预测障碍物上游的角区流动。然而，层流模型无法真实地捕捉到不同雷诺数下的细微的角区流动结构。因此，通常DES方法被用来模拟障碍物上游的复杂流场。 本文选用层流模型研究了不同截面形状（方形，圆形和三角形）柱体/平板角区上游的马蹄涡结构，并且研究了雷诺数对马蹄涡结构特性的影响。层流数值模拟的雷诺数ReA（A代表柱体宽度）范围是2500 ≥ ReA ≥ 500。结果显示，涡系的涡量随着雷诺数的增加而增加；鞍点与涡系的距离随着雷诺数的增加而逐渐远离壁面。针对湍流，本文利用非定常的DES数值模拟方法对15000≥ ReA ≥2300的情况进行了研究。论文重点研究了角区马蹄涡结构特性随雷诺数和柱体形状的变化，并与实验数据进行了比较。有别于他人对角区下游的数值模拟研究，本文的数值模拟侧重于角区上游对称面的流动。结果显示，对于不同形状的柱体均发现了三种周期性的非定常涡系，并且对角区产生非定常涡系行为的机理进行了详细讨论。对于不同形状柱体，每种特定的非定常涡结构对应的雷诺数范围也不同，其中，三角形柱体/平板角区出现特定周期性非定常涡结构的雷诺数值最大，其次是圆柱，再次是方柱。此外，结果表明，DES数值模拟方法可以很好地模拟非定常马蹄涡系。本文设计了一种有效的控制马蹄涡的方法，即通过在主角区上游平板垂直来流方向设置一条沟槽来达到控制马蹄涡的目的，这是对角区流动控制方法做出的新尝试，同时分析了沟槽几何形状的影响和不同几何形状沟槽的最佳控制位置。在上游设置沟槽时，主涡环量得到减弱并形成定常振荡马蹄涡系。未在上游设置沟槽时，圆柱的上游形成单主涡系而非典型的双主涡系（主涡和二次涡）。对比三角形、圆形和方形截面沟槽，当控制沟槽设置为方形且Gw/Gd =2（高宽比为2）时，控制效果最好；对比不同的沟槽位置（分别距离上游角区0.75A，A，1.25A），当沟槽距角区上游为0.75A时，控制效果最好。结果表明，该方法对于减小涡强度、尺寸，改变压力分布、壁面剪切应力，消除非定常状态是行之有效的。
发表于 2022-9-6 08:41:21
中发现Ni：
中发现Ni：
中发现Ni：
中发现Ni：
中发现Ni：
中发现Ni：
QQ登录
