本文關鍵詞：串列雙圓盤擾流的數(shù)值模似研究

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【摘要】：串列圓盤現(xiàn)象廣泛存在于工程領域和應用實際,如空氣污染物、血液中的紅細胞及發(fā)動機燃燒室中的火焰穩(wěn)定器等;兩個串列放置的圓盤由于彼此間的相互作用,其流場特性與單個圓盤相比有很大區(qū)別,也更為復雜。本文利用大渦模擬對低雷諾數(shù)時圓盤徑厚比等于5的串列雙圓盤(其中上游圓盤中心開孔)繞流進行了模擬研究,主要研究低雷諾數(shù)時串列圓盤近尾跡的演化過程,圓盤間距和上游圓盤孔徑對流場特性的影響。主要研究結(jié)論如下:1)串列圓盤演化中,當兩圓盤間距足夠小(;/d=0.1)時,上游開孔圓盤(D//=0.2)的置入使流場轉(zhuǎn)捩推遲。Re178時,尾跡為穩(wěn)態(tài)軸對稱模態(tài);178≤Re207時,尾跡為穩(wěn)態(tài)面對稱模態(tài);207≤Re212時,流場穩(wěn)定性破壞并發(fā)生大尺度渦旋脫落,且渦旋脫落為單邊脫落,尾跡為"Zig-zig"模態(tài);212≤Re275時,尾跡為"Zig-Zag"模態(tài),和上一模態(tài)的主要區(qū)別是渦旋脫落的機制由單邊脫落變?yōu)殡p邊脫落;Re≥275時,面對稱破壞,尾跡中正負渦旋相互纏繞,渦旋在周向隨機脫落,大尺度發(fā)卡渦破碎,產(chǎn)生小尺度的渦結(jié)構(gòu),尾跡為弱紊亂模態(tài)。2)當Re=200,D/d=0.2時,隨著圓盤間距的增加流場結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。當l/d=1時,尾跡為穩(wěn)態(tài)面對稱結(jié)構(gòu);l/d=1.5時,尾跡為非穩(wěn)態(tài)面對稱結(jié)構(gòu);l/d=2時,尾跡面對稱結(jié)構(gòu)破壞;l/d=3時,上游圓盤尾跡恢復面對稱;l/d=6時,兩個圓盤尾跡均恢復面對稱。當圓盤間距一定時,上游圓盤受到的升力系數(shù)始終小于下游圓盤的升力系數(shù)。與單個圓盤繞流相比,串列圓盤繞流中每個圓盤所受的阻力系數(shù)要小于單個圓盤,隨著圓盤間距的增加,上游圓盤阻力系數(shù)幾乎不變,下游圓盤阻力系數(shù)增加但始終小于上游圓盤阻力系數(shù)。3)當Re=200,l/d=1.5時,隨著上游圓盤孔徑D/d從0增加到0.6,流場的穩(wěn)定性增加,且上游圓盤所受的阻力系數(shù)減小,下游圓盤所受的阻力系數(shù)增加。
【學位授予單位】：中國科學技術大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：O357.5

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本文編號：1284362