疏水表面减阻的格子Boltzmann方法数值模拟

作     者：张娅 潘光 黄桥高 Zhang Ya;Pan Guang;Huang Qiao-Gao

作者机构：西北工业大学航海学院西安710072 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2015年第64卷第18期

页      面：378-386页

核心收录：

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 080103[工学-流体力学] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:51279165 51479170)资助的课题 

主　　题：格子Boltzmann方法 疏水表面 两相流 减阻 

摘      要：采用格子Boltzmann方法的多松弛模型和Shan-Chen多相流模型对雷诺数为100的疏水表面方柱绕流进行了数值模拟,分析了疏水表面接触角和来流含气率对方柱绕流流场的影响.研究结果表明:疏水表面接触角一定时,来流含气率在一定范围内,疏水表面具有减阻的能力,超出这一范围时会出现阻力系数、升力系数升高的现象,同时在方柱近壁面处伴随涡的形成产生了气团脱落;当来流含气率处于适当水平时,接触角越大,绕流物体近壁面处含气率越稳定,减阻效果越明显.分析发现疏水表面减阻的关键在于保证近壁面处气层的稳定性,此时接触角越大,减阻效果越明显.本文从含气率角度出发分析疏水表面的减阻现象,为进一步探索疏水表面减阻机理提出了新的思路.