林品亮, 冯欢欢, 董宇红
LIN Pinliang, FENG Huanhuan, DONG Yuhong#br#
摘要: 钝体绕流问题在自然界和工程实际中广泛存在,其中包含着复杂的粘性流动机制。研究表面覆盖多孔介质层的钝体绕流场及其控制方法有着重要的科学意义和应用背景。本文通过建立多孔结构覆面柱体绕流模型,采用含Darcy-Brinkman-Forchheimer作用力项的格子Boltzmann 方程对覆盖不同厚度多孔介质层的方柱绕流进行了数值模拟,进而研究多孔介质对钝体绕流流场特性的影响。结果表明:相比于不可渗透壁的柱体,引入合适的参数下的多孔介质覆面层后可以有效降低其升力脉动幅值,但阻力有所增加。同时,较高雷诺数下多孔方柱的数值研究表明:多孔介质壁面使得尾迹区域的剪切层变得相距更远,降低了尾流处湍动能,并将雷诺应力的峰值区域移动到了尾迹区域,抑制了方柱两侧的动量交换,使动量交换的位置发生按在尾迹区域,继而使得尾迹的涡街更加规则化。