| 粗糙元取向对湍流统计量影响的数值研究 |
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| 引用本文： | 李世隆,杨晓雷,袁先旭,郭启龙.粗糙元取向对湍流统计量影响的数值研究[J].空气动力学学报,2023(4):73-83. |
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| 作者姓名： | 李世隆 杨晓雷 袁先旭 郭启龙 |
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| 作者单位： | 1. 中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室;2. 中国科学院大学工程科学学院;3. 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所;4. 空气动力学国家重点实验室 |
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| 摘 要： | 采用直接数值模拟方法研究了椭球体粗糙元取向对粗糙壁槽道湍流统计量的影响，其中，粗糙元几何采用清晰界面浸没边界方法直接解析。考虑了四种不同粗糙元取向的粗糙壁，包括随机取向、垂直放置、朝下游倾斜45°、朝上游倾斜45°，对于每种取向选取三种不同粗糙元间距。模拟结果显示：粗糙元取向对湍流统计量有显著影响；对于小粗糙元间距(l=2.0r，其中r为椭球体的最短半轴长)，“随机取向”粗糙壁的砂粒粗糙度长度(ks)大于其他粗糙壁；对于大粗糙元间距(l=2.8r、3.5r)，“垂直放置”粗糙壁的ks最大；“朝下游倾斜45°”和“朝上游倾斜45°”粗糙壁的ks下游倾斜45°”粗糙壁的流向分散应力高于“朝上游倾斜45°”粗糙壁；垂向和横向分散应力远小于流向分散应力，其中“随机取向”粗糙壁的垂向和横向分散应力幅值最高。
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| 关 键 词： | 椭球粗糙元 粗糙元取向 直接数值模拟 浸没边界方法 粗糙壁湍流 |
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