槽道湍流的法向与展向电磁力壁面减阻

作者：郭春风; 范宝春

来源：推进技术, 2013, (08): 1023-1029.

DOI：10.13675/j.cnki.tjjs.2013.08.004

• 湍流
• 直接数值模拟
• 法向与展向电磁力
• 固有流场
• 诱导流场
• 调制流场
• 减阻 Turbulence
• Direct numerical simulation
• Normal and spanwise Lorentz force
• Natural flow field
• Induced flow field
• Modulation flow field
• Drag reduction

法向与展向电磁力可以有效调制湍流近壁流动及减少壁面摩擦阻力。为进一步揭示该方法的减阻机理,利用Fourier-Chebyshev谱方法,通过直接数值模拟(DNS),对槽道湍流的法向与展向电磁力控制和减阻问题进行了研究。结果表明,对于确定的流向波长λx+,存在最佳的电磁力强度St,使阻力降最大,最佳St与λx+成反比。法向与展向电磁力对湍流的控制过程实质上是一种由电磁力诱导的调制波对壁湍流的调制过程。在优化参数控制下,当法向与展向电磁力诱导的流场被用来调制固有的近壁湍流流场时,固有流场和诱导流场同时受到调制。在这种调制波作用下,调制流场逐渐主宰壁面边界层,这导致了壁面阻力的下降,平均减阻率最高可...

• 出版日期2013
• 单位瞬态物理国家重点实验室; 南京理工大学