基于大渦模擬,采用Fluent軟件對帶溝槽結構的平板流動過程進行熵產(chǎn)分析,探究溝槽結構引起的熵產(chǎn)變化規(guī)律.結果表明:溝槽結構能減少流動過程中的熵產(chǎn),在30 m·s^-1時(Re≈20 000),近壁區(qū)總熵產(chǎn)減少約25%, 40 m·s^-1時(Re≈27 000)減少約19%,但其結構對后續(xù)流動沒有持續(xù)性影響,且隨著法向高度的增加,影響逐漸變小;熵產(chǎn)在溝槽頂端部分的數(shù)值遠大于其他區(qū)域,湍流作用引起的熵產(chǎn)起主要作用.所得結論為優(yōu)化溝槽結構減阻提供了理論依據(jù).

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【部分圖文】：

圖2局部網(wǎng)格

圖1計算模型1.2數(shù)值方法

圖1計算模型

選擇角度為60°的V型對稱溝槽結構,研究其對流動的影響.溝槽結構布置于計算域下壁面距進口20H處,流向布置20個溝槽結構,排列方式、幾何形狀、尺寸等如圖1所示.模型中流體從右向左流動.圖2局部網(wǎng)格

圖3y+驗證

計算域網(wǎng)格剖分形式采用H型,網(wǎng)格如圖2所示.分別采用了1×106、1.3×106、1.6×106、1.9×106、2.2×106網(wǎng)格進行劃分,通過網(wǎng)格劃分使其y+<1,網(wǎng)格總數(shù)通過無關性驗證確定為1.9×106,流向、展向、法向分別對應的網(wǎng)格節(jié)點數(shù)為440×40×140,....

圖4網(wǎng)格無關性驗證

圖3y+驗證上下壁面設置為無滑移壁面,其他設置為周期性邊界條件.工質為空氣.考慮到湍流中存在旋渦等結構,湍流模型采用帶旋轉修正的realizablek-ε模型,采用標準壁面函數(shù),二階迎風格式.基于上述模擬得到的流場作為LES的初場,考慮渦結構演化中大尺度到小尺度的整體能量輸運....

本文編號：3899415