电磁极宽度对圆柱绕流场影响的数值分析

被引:4
作者
尹纪富 [1 ]
尤云祥 [1 ]
胡天群 [1 ]
赵良明 [2 ]
王磊 [2 ]
周友明 [2 ]
陈虹 [2 ]
机构
[1] 上海交通大学海洋工程国家重点实验室
[2] 中船重工集团公司第研究所
关键词
圆柱绕流; 流动控制; 电磁力; 数值模拟;
D O I
暂无
中图分类号
O361 [电磁流体力学];
学科分类号
080103 ;
摘要
在雷诺数Re=200的情况,利用Maxwell方程直接数值计算表面包覆电极与磁极圆柱体产生的电磁力分布,将其加入到动量方程中,在各种电磁力作用参数和电磁极宽度的组合下,对表面覆盖电磁极圆柱体在弱电解质中的绕流场结构及其升阻力特性进行了数值模拟与分析.结果表明,当电磁极宽度较小时,圆柱体绕流场的分离点越容易接近后驻点,而电磁力对总阻力的影响并不明显,但对压差和摩擦阻力均有明显影响.当电磁极宽度较大时,圆柱体尾部区域越容易产生射流现象,而且总阻力随电磁力作用参数和电磁极宽度增大而减小.在电磁力尚不足以完全抑制周期性涡脱落的情况下,升力幅值随电磁力作用参数增大而减小,但随电磁极宽度则先减小后略有增加,升力脉动频率则均随电磁力作用参数和电磁极宽度增大而增加.研究表明,电磁力可以有效地改善圆柱体绕流场结构,达到减小圆柱体阻力并抑制其脉动升力之目的,因此是圆柱型结构的一种有效流动控制手段.
引用
收藏
页码:493 / 506
页数:14
相关论文
共 22 条
[1]  
Experimental investigation of a salt water turbulent boundary larger modified by an applied streamwise magnetohydrodynamic body force. Henoch C,Stace J. Physics of Fluids,The . 1995
[2]  
On a possibility to reduce the hydrodynamical resistance of a plate in an electrolyte. Gailitis A,Lielausis O. Applied Magnetohydrodynamics . 1961
[3]   Investigation of the flow around a circular cylinder under the influence of an electromagnetic force [J].
Kim, SJ ;
Lee, CM .
EXPERIMENTS IN FLUIDS, 2000, 28 (03) :252-260
[4]   圆柱绕流电磁控制影响因素的实验研究 [J].
张辉 ;
范宝春 ;
陈志华 .
实验力学, 2009, 24 (05) :427-432
[5]  
Numerical simulation of laminar flow past a circular cylinder. Rajani B N,Kandasamy A,Majumdar S. Journal of Applied Mathematics . 2009
[6]   流体边界层上电磁力的控制效应研究 [J].
周本谋 ;
范宝春 ;
陈志华 ;
叶经方 ;
丁汉新 ;
靳建明 .
力学学报, 2004, (04) :472-478
[7]  
Turbulent boundary layer controlutilizing the Lorentz forces. Berger TW,Kim J,Lee C,et al. The Physics of Fluids . 2000
[8]  
Boundary layer control by meansof wall parallel Lorentz forces. Weier T,Fey U,Gerbeth Q,et al. Magnetohrodynamics . 2001
[9]   槽道湍流展向振荡电磁力减阻的机理研究 [J].
梅栋杰 ;
范宝春 ;
陈耀慧 ;
叶经方 .
力学学报, 2011, 43 (04) :653-659
[10]   深海立管涡激振动被动抑制措施的研究 [J].
吴浩 ;
孙大鹏 .
中国海洋平台, 2009, 24 (04) :1-8