三角形微沟槽壁面流动减阻的特性研究

摘要

微沟槽减阻技术能够节约资源、提高输送效率，因而具有广阔的应用前景。文章针对三角形微沟槽壁面管路的流动减阻问题，应用SST k-ω湍流模型模拟近壁区湍流流动，研究在不同雷诺数下三角形微沟槽尺寸和尖角对流动减阻性能的影响，分析三角形微沟槽壁面管路和光滑壁面管路的速度场、壁面剪切应力、湍流强度和湍动能的特征。结果表明：三角形微沟槽尺寸和尖角越小，减阻效果越好，最大减阻率可达20.2%;微沟槽内部形成了低速条带和反向速度涡对，减小了壁面的摩擦阻力并且抑制了展向流的发展；微沟槽壁面剪切应力、湍流强度和湍动能均小于光滑壁面，流体流动相对稳定，能量损失减小。

关键词

微沟槽 / 湍流流动 / 减阻 / 流动特性

基金资助

山东省专业学位研究生教学案例库项目(SDYAL20162); 山东省研究生优质课程建设项目(SDYKC19117)