重力場(chǎng)下平板邊界層內(nèi)氣液兩相流動(dòng)數(shù)值分析
發(fā)布時(shí)間:2018-03-20 12:30
本文選題:氣液兩相流 切入點(diǎn):通氣減阻 出處:《水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展(A輯)》2017年02期 論文類型:期刊論文
【摘要】:通氣減阻技術(shù)因具有降低能耗和環(huán)境污染小等效果,在工程領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛關(guān)注。為研究重力場(chǎng)中氣相在平板湍流邊界層內(nèi)流動(dòng)演化過程及由此產(chǎn)生的減阻效應(yīng),該文耦合連續(xù)表面張力(CSF)的VOF多相流模型和標(biāo)準(zhǔn)k-?湍流模型,求解非定常RANS方程,對(duì)邊界層內(nèi)氣液兩相流動(dòng)進(jìn)行數(shù)值模擬。通過計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比,驗(yàn)證了數(shù)值方法的有效性;進(jìn)而對(duì)不同通氣流量和來流雷諾數(shù)下,氣泡當(dāng)量直徑、近壁區(qū)空隙率及流動(dòng)減阻率進(jìn)行定量分析。結(jié)果表明:減阻效應(yīng)與近壁區(qū)空隙率密切相關(guān);來流雷諾數(shù)和通氣量的提高,均能增強(qiáng)減阻效應(yīng)。
[Abstract]:Ventilation drag reduction technology has been widely concerned in the engineering field because of its effect of reducing energy consumption and environmental pollution. In order to study the evolution process of gas phase flow in turbulent boundary layer of flat plate and its drag reduction effect in gravity field. This paper presents a VOF multiphase flow model coupled with continuous surface tension (CSF) and the standard k-? In the turbulent model, the unsteady RANS equation is solved and the gas-liquid two-phase flow in the boundary layer is numerically simulated. The validity of the numerical method is verified by comparing the calculated results with the experimental results. The results show that the drag reduction effect is closely related to the void rate in the near wall area, and the increase of inflow Reynolds number and ventilation volume can enhance the drag reduction effect.
【作者單位】: 上海交通大學(xué)工程力學(xué)系;北京宇航系統(tǒng)工程研究所;上海交通大學(xué)水動(dòng)力學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(11302128)~~
【分類號(hào)】:O359.1
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,本文編號(hào):1639103
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