湍流渠道中几何减阻技术及其机理研究

为了研究波浪壁面对渠道中湍流流动阻力的影响规律,将任意形状的波浪壁面表达为一阶傅里叶模式,选取流动方向单位长度渠道作为研究对象,对该模型进行单位化处理,推导了渠道减阻系数的计算方法,通过与 DNS 计算结果对比,验证了本文计算方法具有较好的准确性。通过 Fluent 流场分析软件计算得到不同的波数和幅值模型的压降损失,获得减阻系数随波数和幅值变化规律。选取不同的几何形状进行计算,并与一阶傅里叶模式下的结果进行对比,除具有内尖角壁面模型外,一阶傅里叶模式均可以进行较好的近似。该规律为建立减阻几何形状提供了一定参考。