串列雙圓盤擾流的數(shù)值模擬研究.pdf

1、串列圓盤現(xiàn)象廣泛存在于工程領(lǐng)域和應(yīng)用實(shí)際，如空氣污染物、血液中的紅細(xì)胞及發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室中的火焰穩(wěn)定器等;兩個(gè)串列放置的圓盤由于彼此間的相互作用，其流場特性與單個(gè)圓盤相比有很大區(qū)別，也更為復(fù)雜。本文利用大渦模擬對低雷諾數(shù)時(shí)圓盤徑厚比等于5的串列雙圓盤（其中上游圓盤中心開孔）繞流進(jìn)行了模擬研究，主要研究低雷諾數(shù)時(shí)串列圓盤近尾跡的演化過程，圓盤間距和上游圓盤孔徑對流場特性的影響。主要研究結(jié)論如下:
　　1)串列圓盤演化中，當(dāng)兩圓盤間距足夠

2、?。╨/d=0.1）時(shí)，上游開孔圓盤（D/d=0.2）的置入使流場轉(zhuǎn)捩推遲。Re＜178時(shí)，尾跡為穩(wěn)態(tài)軸對稱模態(tài);178≤Re＜207時(shí)，尾跡為穩(wěn)態(tài)面對稱模態(tài);207≤Re＜212時(shí)，流場穩(wěn)定性破壞并發(fā)生大尺度渦旋脫落，且渦旋脫落為單邊脫落，尾跡為“Zig-zig”模態(tài);212≤Re＜275時(shí)，尾跡為“Zig-Zag”模態(tài)，和上一模態(tài)的主要區(qū)別是渦旋脫落的機(jī)制由單邊脫落變?yōu)殡p邊脫落;Re≥275時(shí)，面對稱破壞，尾跡中正負(fù)渦旋相互纏繞，渦

3、旋在周向隨機(jī)脫落，大尺度發(fā)卡渦破碎，產(chǎn)生小尺度的渦結(jié)構(gòu)，尾跡為弱紊亂模態(tài)。
　　2)當(dāng)Re=200，D/d=0.2時(shí)，隨著圓盤間距的增加流場結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。當(dāng)l/d=1時(shí)，尾跡為穩(wěn)態(tài)面對稱結(jié)構(gòu);l/d=1.5時(shí)，尾跡為非穩(wěn)態(tài)面對稱結(jié)構(gòu);l/d=2時(shí)，尾跡面對稱結(jié)構(gòu)破壞;l/d=3時(shí)，上游圓盤尾跡恢復(fù)面對稱;l/d=6時(shí)，兩個(gè)圓盤尾跡均恢復(fù)面對稱。當(dāng)圓盤間距一定時(shí)，上游圓盤受到的升力系數(shù)始終小于下游圓盤的升力系數(shù)。與單個(gè)圓盤繞流相比，