防风网透流风空气动力学特性大涡数值模拟研究

摘要：

基于有限体积法建立不可压缩粘性流体运动的大涡模拟模型，采用 Smagorinsky-Lilly亚格子模型，并引入浸入边界法(IBM)实现无滑移固壁边界条件，对雷诺数30~30000之间防风网透流风进行模拟研究。基于模拟结果，提出蝶型防风网透流风存在4个典型分区结构，流场中存在由蝶型形态引起的大尺度分层剪切流动，加强流体动能耗散。透流风在雷诺数300时发生层流至湍流的转捩，而在雷诺数增长至3000以上时，湍流充分发展，纵向流速脉动强度可达70%。防风网整体空气阻力远大于单个孔口射流阻力的线性叠加，射流间的相互作用以及大尺度的分层剪切结构大大增加流体阻力损失，这为通过优化孔口布置和网板形态来节省材料提供了科学依据。

关键词：大涡模拟、浸入边界法、防风网、空气动力学

分类号：O355(流体力学)

资助基金：国家自然科学基金创新研究群体项目51321065;国家自然科学基金51379144,50979066;天津市应用基础与前沿技术研究计划12JCQNJC05600,12JCQNJC02600

在线出版日期：2015-09-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：530-536