目的通過(guò)改變肋條結(jié)構(gòu),提高傳統(tǒng)肋條的減阻效果。方法基于Walsh肋條減阻實(shí)驗(yàn),利用LES理論的WALE模型以及PISO算法,對(duì)傳統(tǒng)連續(xù)肋條及新型間斷肋條進(jìn)行了仿真模擬計(jì)算,其中梯度求解基于Green-Gauss節(jié)點(diǎn)格式,壓力求解采用二階格式,動(dòng)量方程求解采用中心差分格式,時(shí)間離散采用二階隱式格式。通過(guò)對(duì)比分析兩種不同肋條結(jié)構(gòu)流場(chǎng)湍流流動(dòng)的細(xì)節(jié)及肋條的減阻率,探究新型肋條結(jié)構(gòu)的減阻作用和機(jī)理。結(jié)果 LES方法準(zhǔn)確地再現(xiàn)了Wlash實(shí)驗(yàn)的流場(chǎng)細(xì)節(jié)及計(jì)算結(jié)果,相同計(jì)算條件下,傳統(tǒng)連續(xù)肋條表面摩擦減阻率和黏性減阻率均為4.641%,而新型間斷肋條表面摩擦減阻與黏性減阻率高達(dá)9.317%和6.306%。結(jié)論新型間斷肋條相較于傳統(tǒng)連續(xù)肋條的表面摩擦減阻率和黏性減阻率皆得到了較大的提升。新型間斷肋條具有較高的減阻率是由于橫向肋條阻斷作用使得大渦旋受到抑制而分裂成較小的渦旋,降低了近壁面流體的流速,減弱了湍流擾動(dòng)對(duì)流體的影響,使低速流體更加穩(wěn)定的發(fā)展。

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【部分圖文】：

圖1阻力測(cè)量系統(tǒng)

翼在低速入射風(fēng)洞中可以實(shí)現(xiàn)減阻5%～8%。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外肋條減阻研究的總結(jié)可知，其主要的研究?jī)?nèi)容為既定肋條結(jié)構(gòu)下的分析以及不同肋條結(jié)構(gòu)之間的對(duì)比研究，并未從根本上解決減阻效應(yīng)的問(wèn)題，針對(duì)肋條結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面的研究鮮有報(bào)道�；诖�，以Walsh連續(xù)三角肋條實(shí)驗(yàn)作為對(duì)照，通過(guò)對(duì)已有連續(xù)肋條....

圖2Wlash實(shí)驗(yàn)減阻結(jié)果

h+為肋條高度無(wú)量綱尺寸；s+為肋條間距無(wú)量綱尺寸。Wlash通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理（表1），得到不同肋條尺寸下的最大減阻率曲線[5]如圖2所示。由表1及圖2可知，肋條減阻率與肋條結(jié)構(gòu)緊密相關(guān)，其中模型13R的減阻效果最佳，因此選取該模型下的肋條尺寸進(jìn)行后續(xù)計(jì)算。表1肋條尺寸Ta....

圖3物理模型Fig.3Physicalmodel

嚀醭嘰緗?瀉笮?撲恪?表1肋條尺寸Tab.1RibsizeModelnumberh/mms/mmMaximumdragreductionrate/%390.4060.250.00380.250.130.0090.510.252.0013R0.510.518.00330.250.2....

圖4網(wǎng)格分布Fig.4Griddistribution:(a)ribsurface,(b)smoothsurface

諉嫖?饣?諉媯?撞墾亓饗蚓?炔?置對(duì)稱(chēng)三角肋條。為了保證計(jì)算的準(zhǔn)確性和真實(shí)性，肋條尺寸以及肋條的布置形式與Walsh實(shí)驗(yàn)中的最佳減阻尺寸保持一致，即肋條橫截面均為三角形，肋條間距s及肋條高度h均為0.51mm，V形肋條的相鄰?qiáng)A角約為4.235°，橫向間斷肋條的寬度為0.1mm。圖....

本文編號(hào)：3919390