过渡流下近壁插入不同高度插排圆柱的数值模拟研究文献综述

 2023-11-27 09:11

文献综述

1.国内外研究现状及发展趋势:

现实生活中有很多类似近壁插入圆柱模型的例子,例如在海底铺设管道,如何保持管道与海底的距离以减小海水对管道的冲击;再如在换热设备中,在壁面附近插入圆柱可以提高换热效率等;这些实例都需要关于近壁的理论研究做支撑,现在关于近壁的研究主要是关于单圆柱和双圆柱方面。一般对于近壁多圆柱的研究,主要是两种排列方式的研究,一种是关于近壁串列双圆柱的,另一种是关于近壁并列双圆柱的,第二中排列的情况类似于近壁单圆柱的情况。所以,研究最多的情况是关于近壁串列双圆柱。此次我研究的就是双圆柱与近壁之间不同高度的情况。对于近壁双圆柱的研究目前也有了很多的结论:

1.1对于近壁圆柱研究的实验验证

Lei[1] 研究了间隙比(G/D,G为圆柱距壁边界的距离,D为圆柱直径)和边界层厚度对涡流脱落的影响,并根据尾迹不同,总结了三种流动模式。对于固定的边界层厚度,G/D存在一个临界值,当间隙比小于临界值时,低剪切层保持稳定,不会形成周期性的旋涡脱落;当大于这个临界值时,壁面影响显著,旋涡会周期性的从圆柱底层脱落;当间隙比过大时,壁面的影响会减弱,尾迹情况与单圆柱类似[2,3,4]

陈波[5]在湍流状态下对近壁插入单圆柱、并列双圆柱以及串列双圆柱进行了实验研究:对于单圆柱绕流,当G/D大于等于0.3时,开始出现涡脱落;对于并列双圆柱绕流,在不同的T/D下,并列双圆柱尾迹受G/D的影响较大;对于串列双圆柱绕流,涡脱落的临界G/D与T/D的值大小有关。

陈波、李万平[6]对壁面插入串列双圆柱的尾迹流动特性进行了实验研究,在雷诺数为1696、壁面边界层为6.6D的情况下总结了影响尾迹流动特性的两个重要参数:T/D(T为两圆柱中心间的距离)、G/D(G为圆柱下表面与壁面之间的距离),并由此给出了涡流脱落与之对应的变化关系。

还有很多文章提到了双圆柱的流动在特定条件下只有一个涡脱落模式[7,8,9]和两种主要的流动机制[10,11,12]。当然还有一小部分发现在间隙比G/D0.3时,漩涡脱落可以被抑制[13,14,15]。这些只是通过不同的实验总结得出的结论,还有学者通过各种模拟软件计算对比得出和上述实验相似的结论。

1.2对于近壁圆柱研究的数值模拟

Zdravkovich[16,17]指出当一个以上的物体被放置在流体中时,计算得到的流体动力系数和漩涡脱落模式可能与相同雷诺数下的单物体上的流体力学系数和漩涡脱落模式完全不同。

剩余内容已隐藏,您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付

以上是毕业论文文献综述,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。