基于平行双板结构的圆管尾流抑制方法研究

通过数值模拟方法对基于平行双板的圆管尾流进行抑制研究。以二维不可压缩粘性流体方程为流动控制方程，并采用稳定化流体有限元方法求解。基于数值结果，详细探讨了平行双板的安装角度和板长等关键特征参数对尾流的抑制作用和影响。数值分析发现，平行双板结构对尾流的抑制作用明显优于传统单板控制。计算结果显示，基于平行双分隔板的尾流抑制最优位置为从圆管后驻点起向上游40°~50°处，并且与单板相比，在更短板长条件下，亦可完全抑制圆管的旋涡脱落，从而尾流从非定常涡旋流转入定常流动。当安装位置为θ≥80°时，被控圆管表面压力分布与控圆管类似，说明此时平行双板控制减阻效应。最后，基于数值模拟结果，对本方法的尾流高效控制效应，给出了相应的流动机制