二维凹槽内加机翼减阻效果的数值分析

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 6次 | 上传用户:xuzhoucumt
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当今世界随着经济快速发展,不可再生能源迅速减少,不久的将来可能就会遇到能源危机,怎样提高能源的利用效率,降低能量损耗,已是科学领域研究的一个主要课题;从计算流体力学的角度开展减阻方面的研究,有着重要的理论意义和实用价值。本文基于FLUENT软件前处理模块GAMBIT进行几何建模,构建了平板、二维凹槽和二维凹槽内加机翼三种模型,采用了非结构化网格和结构化网格相结合对流动区域进行网格划分,合理分布网格疏密。然后利用FLUENT为计算平台对问题进行数值模拟,数值模拟中采用了有限体积法对方程进行离散,入口边界条件采用velocity-inlet条件,出口边界条件采用outflow条件,对近壁面处理采用标准壁面函数,湍流模型采用标准K-ε二方程模型,速度和压力耦合采用Simple方法,并进行相关参数设置,较好的模拟了平板、二维凹槽、二维凹槽内加机翼的流场,得到平板、平板开槽、平板开槽加机翼三种模型的摩擦阻力、速度矢量、压力分布等流场信息。通过对比所得阻力结果探讨了二维凹槽加机翼的减阻效果。并且进一步对机翼在不同位置及不同机翼俯仰角状态时进行了数值模拟,对其结果进行了对比分析,探讨了随着机翼放置位置以及机翼的俯仰角改变对减阻效果的影响。本文较好地模拟了平板、平板开槽、开槽后加机翼的流场,得到了压力分布以及阻力系数变化曲线,模拟出了改变机翼和机翼的俯仰角后总阻力的变化,探讨了加机翼后总阻力的变化规律。通过对平板、平板开槽、开槽后加机翼进行的数值模拟,以及对机翼摆放位置不同和改变机翼的俯仰角的进行数值模拟和分析得出以下结论:(1)在平板开槽后放入机翼,机翼可以产生反向的推力,从而使总阻力减小,起到减阻的作用。(2)合理改变机翼的放置位置和俯仰角可以提高减阻效率。
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