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聚合物湍流减阻机理的直接数值模拟研究
  • 项目名称:聚合物湍流减阻机理的直接数值模拟研究
  • 项目类别:青年科学基金项目
  • 批准号:10602006
  • 申请代码:A020401
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2007-01-01-2007-12-31
  • 项目负责人:张劲柏
  • 负责人职称:讲师
  • 依托单位:北京航空航天大学
  • 批准年度:2006
中文摘要:

目前聚合物湍流减阻存在两种不同的理论时间判据理论和弹性理论.该两理论各有一些不同的、甚至是对立的实验预测,其中最重要的不同是时间判据理论认为只有当高分子溶液注入到临边界区域时,才能实现减阻;而弹性理论则认为,即使高分子溶液还没有扩散到壁面附近,也能实现减阻。这个实验预测实际上构成了关于这两个理论的判决性实验的基础。但到目前为此,有关这个实验预测的实验结果很含糊,甚至有些相互矛盾,还没有足够清晰

结论摘要:

关于聚合物湍流减阻目前存在着两种定性理论时间判据(time criterion)理论和弹性理论(elastic theory)。时间判据理论认为只有当高分子溶液注入到临边界区域时,才能实现减阻;而弹性理论则认为,即使高分子溶液还没有扩散到壁面附近,也能实现减阻。本项目通过在计算中人为限制设定聚合物应力张量的作用区域模拟了聚合物扩散到离壁面不同距离时的聚合物湍流流场。计算结果表明1)当聚合物主要作用在流核区时(y+≥54),聚合物基本上没有减阻作用;2)只要聚合物扩散到了过渡区(y+≥18)就能够发生减阻作用,并且减阻效果与聚合物在过渡区中作用区域的大小有关。这个结论更多地支持了关于聚合物湍流减阻的弹性理论(elastic theory)。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 3
  • 1
  • 0
  • 0
  • 0
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