在光滑表面流向上设置微小的沟槽可以有效地降低壁面摩阻,降低输送过程中的能量损失。针对内表面有不同形状肋条的输气管道,采用数值模拟对不同流动状态进行模拟,本文采用CFD软件对不同类型管道进行数值模拟。主要采用RNG增强壁面函数的湍流模型以及大涡模拟进行计算。分析了流场速度、湍动能、涡量和雷诺切应力。模拟结果表明:不同形状肋条都具有减阻效果;湍流形成的涡经过肋条时在肋条中形成小的反向小涡,将流体与壁面之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦,减小了摩擦阻力;光滑管壁、肋条的肋峰和谷底表面的速度剖面线只有在壁面附近差别较大,在远离壁面处趋于一致,肋条对流场的影响主要发生在近壁区。首先,在平板上设计不同的肋条形状。对不同的肋条模型进行数值计算,对比不同种形状肋条平板和光滑平板所受阻力,发现平板上间隔三角形肋条减阻效果最好。然后,在圆管内构造三角形肋条、间隔三角形肋条,与光滑输气管道圆管比较管壁阻力,发现三角形肋条减阻效果最好。通过分析了光滑圆管和肋条表面圆管湍流边界层中不同速度、湍动能、涡量和雷诺切应力云图,得出肋条形状在圆管内对减阻效果的影响。其次,选择减阻效果较好的三角形肋条,对不同雷诺数时圆管内壁上进行数值模拟。选取不同雷诺数Re分别为4000、6000、8000、10000、12000,对圆管内置铺的三角形肋条进行数值模拟,对比五种不同情况下肋条表面阻力,得出Re=8000时减阻效果相对较好。再次,对圆管内壁上不同尺寸三角形肋条进行数值模拟。通过对比两种尺寸三角形肋条的减阻率,发现s~+=22.1和41.7时肋条都具有减阻效果。最后,根据仿生理论。在圆管内构造新的肋条形状,采用大涡模拟计算减阻效果较优的雷诺数8000进行计算。与光滑肋条和传统的三角形肋条比较管壁阻力,发现新型肋条减阻效果最好。分析不同肋条的速度、湍动能、涡量和雷诺剪切力,得出肋条形状在圆管内对减阻效果的影响。