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题名壁面展向震荡诱导颗粒湍槽流减阻的直接数值模拟研究
被引量：2
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作者
康晓宣
胡建新
林昭武
潘定一
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机构
浙江大学工程力学系
浙江理工大学能源工程系
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出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期1087-1098,共12页
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基金
国家自然科学基金资助项目(91852205,51906224).
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文摘
对湍槽流的减阻研究具有科学意义和工程应用价值,已有大量研究表明向单相湍流中添加离散物质是一种有效的被动减阻方法.相比于被动减阻技术,主动减阻技术如壁面震荡减阻的可控性更高,近年来也得到广泛的关注,但对于壁面展向震荡诱导减阻的研究主要针对单相湍槽流,还未见有相关研究将这一手段用于含颗粒湍槽流的减阻.因此,文章采用直接数值模拟方法开展了壁面展向震荡诱导颗粒湍槽流减阻的机理研究.一方面关注壁面震荡对颗粒湍槽流的调制效果及机理.另一方面关注颗粒和震荡对单相湍槽流的耦合减阻效应.结果表明:壁面震荡可以达到有效减阻,存在最优震荡周期使减阻率达到最大,且最优震荡周期与单相流结果相近.在相同体积分数下,施加壁面震荡的小颗粒湍槽流减阻效果更好.相比于单相湍槽流,当震荡周期小于最优周期时,震荡和颗粒的耦合效应对减阻率的额外贡献较小且可能为负,当大于最优周期时额外贡献逐渐增大,对整体减阻率的占比最高可达10%左右.
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关键词
颗粒悬浮流
槽道湍流减阻
壁面展向震荡
直接力虚拟域方法
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Keywords
particle-laden flow
drag reduction of turbulent channel flow
spanwise wall oscillation
direct-forcing fictitious domain method
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分类号
O359
[理学—流体力学]
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