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题名类蜂窝结构对腔体流动分岔的影响研究
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作者
管永科
郭世鹏
桑为民
安博
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机构
西北工业大学航空学院
中国飞行试验研究院
飞行器基础布局全国重点实验室
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出处
《力学学报》
北大核心
2025年第3期569-577,共9页
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基金
航空科学基金(20230013053008)
陕西高校青年创新团队资助项目.
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文摘
流动分岔对于厘清流场物理特性意义非凡,对于工程实际中遇到的流动问题分析和相关应用有着非常重要的指导意义.作为流体力学中的经典问题,腔体流动在很多重要领域都被广泛应用,具备极高的研究价值.对于腔体内流流动而言,腔体几何构型对于流动分岔的类型和临界雷诺数影响较大.针对目前国内外研究现状,部分几何构型对于流动分岔的影响规律尚未明晰.文章通过基于直角网格的LBM算法和流场稳定性分析理论,针对类蜂窝构型的腔体内流开展数值模拟和流动现象机理分析研究,揭示了类蜂窝结构对于内流流场流动分岔的影响机制.对比之前的研究,着重探究类蜂窝构型对于Hopf、Neimark-Sacker以及Turbulence-triggering流动分岔的影响以及该构型内流动演化模式和涡系发展特征,从物理层面分析流动现象的形成机理.研究结果表明,虽然类蜂窝构型不会影响流动分岔的类型以及流场演化模式,但是对于流动分岔的临界值影响较大.可以有效推迟流动失稳和湍流出现,极大地提升了内流流场的稳定性.此外,该流场内的涡系结构及演化规律异常稳定.
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关键词
顶盖驱动腔体内流
类蜂窝结构
流场稳定性
格子玻尔兹曼方法
流动分岔
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Keywords
lid-driven cavity flow
quasi-honeycomb geometry
flow stability
LBM
flow bifurcations
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分类号
O3
[理学—力学]
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