半无界流场中圆球壁面升力和阻力的特性研究

论文摘要

该文基于准定常"运动相对性"的三维数值模拟方法,在静止黏性层流流体中,对平行于单壁面运动的刚性圆球所受壁面升力和阻力的动力学特性进行数值研究。研究结果表明:①壁面作用是增强阻力;②在近壁处,当Re<100时,升力系数随着雷诺数和圆球与壁面距离的增大而减小。然而,当Re>100时升力系数却急剧增大;③在远壁处,Re>10时已不存在壁面效应,与无界绕流一致,但Re<10时壁面效应依然存在;④颗粒自转对阻力的影响很小,但会略微增加升力,且由自转所诱发的升力主要是由周围流体压强决定。这些结果均有助于促进对限制边界内颗粒水动力学行为的研究,深化对壁面效应层流场中颗粒输运现象的认识。

论文目录

• 引言
• 1 计算模型和运动规律
•   1.1 数值计算模型简介
•   1.2 相关物理参数
•   1.3 网格独立性讨论
•   1.4 计算域验证
•   1.5 数值算法
• 2 计算结果与讨论
•   2.1 阻力
•   2.2 近壁面升力探究
•   2.3 较远处壁面升力探究
•   2.4 旋转对升阻力的影响
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 薛壮壮,王企鲲,钱佳杰,朱亮

关键词: 运动相对性,壁面升力,数值研究,壁面效应,限制边界

来源: 水动力学研究与进展(A辑) 2019年05期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 力学

单位: 上海理工大学能源与动力工程学院,上海市动力工程多相流动与传热重点实验室

基金: 国家自然科学基金(51776128),国家教育部博士点基金(20113120120003,20130073110059)~~

分类号: O35

DOI: 10.16076/j.cnki.cjhd.2019.05.014

页码: 664-673

总页数: 10

文件大小: 2525K

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