PHÂN TÍCH DÒNG CHẢY TRÊN BỀ MẶT DỐC VỚI CÁC GÓC NGHIÊNG KHÁC NHAU | Long | TNU Journal of Science and Technology

PHÂN TÍCH DÒNG CHẢY TRÊN BỀ MẶT DỐC VỚI CÁC GÓC NGHIÊNG KHÁC NHAU

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 15/02/23                Ngày hoàn thiện: 11/04/23                Ngày đăng: 16/04/23

Các tác giả

1. Nghiêm Hoàng Long, Trường Đại học Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội
2. Phạm Văn Duy, Trường Đại học Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội
3. Lê Đình Anh, Trường Đại học Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội
4. Trần Thế Hùng Email to author, Đại học Kỹ thuật Lê Quý Đôn

Tóm tắt


Bài báo khảo sát ảnh hưởng của góc nghiêng tới dòng chảy, áp suất bề mặt, vị trí tách, hợp dòng trên bề mặt. Phương pháp trung bình theo Reynolds (RANS) với mô hình chảy rối  k-ɷ SST được sử dụng cho mô phỏng. Kết quả số với góc nghiêng 25° được so sánh với kết quả thực nghiệm nhằm đánh giá mô hình. Ảnh hưởng của góc nghiêng được khảo sát cho 10 trường hợp cụ thể, từ đó xác định các đặc tính khí động đặc trưng như phân bố áp suất, dòng chảy trên bề mặt, vị trí tách và hợp dòng. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng mô hình rối cho độ chính xác cao trong mô tả dòng chảy trên bề mặt dốc. Mô phỏng số cho thấy hiện tượng tách dòng xuất hiện với góc vát trên 15°. Sau đó, dòng chảy hợp dòng lại trên bề mặt ngang và tạo ra vùng xoáy ngược. Chiều dài vùng chảy ngược tăng với góc dốc và đạt giá trị cực đại khoảng 7h cho trường hợp góc vát bằng 90°. Mối tương quan giữa dòng chảy trên bề mặt và phân bố áp suất được khảo sát chi tiết.

Từ khóa


Ma sát bề mặt; Góc vát; Tách dòng; Hợp dòng; Mô phỏng số

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo


[1] G. Ceglia, M. Chiatto, C. S. Greco, F. D. Gregorio, G. Cardone, and L. de Luca, “Active control of separated flow over 2D back-facing ramp by an array of finite-span slotted synthetic jets,” Exp. Therm. Fluid Sci., vol. 129, 2021, Art. no. 110475.

[2] T. H. Tran, T. Ambo, T. Lee, L. Chen, T. Nonomura, and K. Asai, “Effect of boattail angles on the flow pattern on an axisymmetric afterbody surface at low speed,” Exp. Therm. Fluid Sci., vol. 99, pp. 324–335, 2018, doi: 10.1016/j.expthermflusci.2018.07.034.

[3] L. Chen, K. Asai, T. Nonomura, G. Xi, and T. Liu, “A review of Backward-Facing Step (BFS) flow mechanisms, heat transfer and control,” Therm. Sci. Eng. Prog., vol. 6, pp. 194–216, January 2018, doi: 10.1016/j.tsep.2018.04.004.

[4] H. Xiao, J. L. Wu, S. Laizet, and L. Duan, “Flows over periodic hills of parameterized geometries: A dataset for data-driven turbulence modeling from direct simulations,” Comput. Fluids, vol. 200, October 2020, doi: 10.1016/j.compfluid.2020.104431.

[5] Z. Zhou, T. Wu, and X. Yang, “Reynolds number effect on statistics of turbulent flows over periodic hills,” Phys. Fluids, vol. 33, no. 10, 2021, Art. no. 105124.

[6] R. Thibault and G. J. Poitras, “Uncertainty evaluation of friction velocity measurements by oil-film interferometry,” J. Fluids Eng. Trans. ASME, vol. 139, no. 5, 2017, doi: 10.1115/1.4035461.

[7] T. H. Tran, M. Anyoji, T. Nakashima, K. Shimizu, and A. D. Le, “Experimental Study of the Skin-Friction Topology Around the Ahmed Body in Cross-Wind Conditions,” J. Fluids Eng., vol. 144, no. 3, 2022, doi: 10.1115/1.4052418.

[8] T. H. Tran, M. Hijikuro, M. Anyoji, T. Uchida, T. Nakashima, and K. Shimizu, “Deflector effect on flow behavior and drag of an Ahmed body under crosswind conditions,” J. Wind Eng. Ind. Aerodyn., vol. 231, 2022, Art. no. 105238.

[9] O. Reynolds, “On the Dynamical Theory of Incompressible Viscous Fluids and the Determination of the Criterion,” in Proceedings of the Royal Society-Mathematical and Physical Sciences, 1995, vol. 451, no. 1941, pp. 5–47.

[10] F. R. Menter, “Two-equation eddy-viscosity turbulence models for engineering applications,” AIAA J., vol. 32, no. 8, pp. 1598–1605, 1994.

[11] T. H. Tran, D. A. Le, T. M. Nguyen, C. T. Dao, and V. Q. Duong, “Comparison of Numerical and Experimental Methods in Determining Boundary Layer of Axisymmetric Model,” in International Conference on Advanced Mechanical Engineering, Automation and Sustainable Development, 2022, pp. 297–302.

[12] D. C. Wilcox, Turbulence Modeling for CFD, 3rd Ed., Dcw Industries, Incorporated, 2006.

[13] W. M. Presz and E. T. Pitkin, “Flow separation over axisymmetric afterbody models,” J. Aircr., vol. 11, no. 11, pp. 677–682, 1974, doi: 10.2514/3.60403.

[14] T. H. Tran, “The Effect of Boattail Angles on the Near-Wake Structure of Axisymmetric Afterbody Models at Low-Speed Condition,” Int. J. Aerosp. Eng., vol. 2020, 2020, doi: 10.1155/2020/7580174.

[15] T. H. Tran and L. Chen, “Optical-Flow Algorithm for Near-Wake Analysis of Axisymmetric Blunt-Based Body at Low-Speed Conditions,” J. Fluids Eng., vol. 142, no. 11, pp. 1–10, 2020, doi: 10.1115/1.4048145.

[16] V. Gentile, F. F. J. Schrijer, B. W. van Oudheusden, and F. Scarano, “Afterbody effects on axisymmetric base flows,” 53rd AIAA Aerosp. Sci. Meet., January 2015, pp. 1–15, doi: 10.2514/6.2015-1535.




DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.7340

Các bài báo tham chiếu

  • Hiện tại không có bài báo tham chiếu
Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Thái Nguyên
Phòng 408, 409 - Tòa nhà Điều hành - Đại học Thái Nguyên
Phường Tân Thịnh - Thành phố Thái Nguyên
Điện thoại: 0208 3840 288 - E-mail: jst@tnu.edu.vn
Phát triển trên nền tảng Open Journal Systems
©2018 All Rights Reserved