快来看看这6个流动可视化风洞测试原视频，加深对流动行为的理解_湍流

快来看看这6个流动可视化风洞测试原视频，加深对流动行为的理解

1月前浏览1128

在尝试分析空气动力学流动之前，理解流动的行为至关重要。这可以通过使流动可视化来实现。引入烟线来追踪气流、添加表面流苏、油脂或敏感颜料都是让研究者“看到”正在发生的事情的方法。这些可视化技术随后可以用来推断流动的性质，包括环流、涡旋效应、流动分离和湍流。这允许适当选择或简化用于解决流动的方程式。没有这样的可视化，错误的假设将导致解决可能与正在考虑的问题不直接相关的流动案例，从而导致大的误差。以下是一些流动可视化的例子。点击流动图像可以查看流动的视频。

1. 翼型剖面流动

烟线可视化：展示了二维翼型剖面周围的流动。

注意：

- 随着迎角增加，烟线的曲率和间距发生变化。

- 即使在低迎角时，上层表面也会出现轻微的湍流，只要流动还附着。

- 在15度迎角时，流动完全从上层表面分离，表明失速。

2. 翼尖涡旋流动

烟线可视化：展示了三维翼型周围的流动，显示了翼尖形成的尾迹涡旋流动。

注意：

- 烟线围绕翼尖螺旋形成大型尾迹涡旋。

- 迎角增加时，涡旋的大小也随之增

3. 三角翼涡旋对

烟线可视化：展示了三维三角翼周围的流动，显示了由前缘分离形成的表面涡旋。

注意：

- 烟线从前缘螺旋进入一个大的涡旋对，位于上表面。

- 涡旋核心的位置沿着前缘后面的表面运行。

4. 空气动力学设计的汽车

烟线可视化：展示了三维运动型汽车周围的流动，显示了中心线流动。

注意：

- 前缘滞止点的位置。

- 尾迹分离点的位置。

- 分离尾迹区域的大小。

5. 直角边卡车

烟线可视化：展示了三维卡车周围的流动，显示了中心线流动。

注意：

- 前缘滞止点的位置。

- 挡风玻璃上的第二个滞止点。

- 尾迹分离点的位置。

- 分离尾迹区域的大小。

6. 汽车与拖车组合

烟线可视化：展示了三维汽车和拖车模型周围的流动，显示了中心线流动。

注意：

- 前缘滞止点的位置。

- 拖车上的第二个滞止点。

- 尾迹分离点的位置。

- 分离尾迹区域的大小。

通过这些流动可视化的例子，我们可以看到不同形状和设计的物体在气流中的表现，以及它们如何影响流动特性。这些观察对于理解和预测空气动力学现象至关重要。

来源：CFD饭圈

【研究前沿】多种CFD湍流模型仿真质子交换膜燃料电池的喷射器

这篇文章是2024年3月发表在《International Journal of Hydrogen Energy》。质子交换膜燃料电池因其高效的能源转换效率和环境友好性，被视为未来能源技术的重要组成部分。在燃料电池的阳极路径中，喷射器是一个关键组件，它通过被动方式实现氢气的循环，从而提高氢气的利用率并减少能量消耗。为了在不同的操作条件下优化喷射器的性能，研究者们通常会利用二维计算流体动力学（2D CFD）模拟来进行预测和设计。然而，现有的大多数2D CFD湍流模型并不能准确预测整个操作范围内喷射器的吸入比。 1. 研究方法本研究通过实验数据验证了多种湍流模型，旨在找到最佳的湍流模型以提高模拟的准确性。实验使用了两个不同的喷射器，测试了纯氢和混合H2/N2次级气体组成在PEM燃料电池完整操作范围内的性能。 2. 实验设置实验台基于流通法设计，通过比例阀设定主喷嘴入口压力，并通过科里奥利装置测量喷嘴氢气质量流量。测试台还配备了两个氢气和一个氮气质量流量控制器（MFC），以设定所需的次级入口质量流量。测试台的设计能够测量高达160 kW的PEM燃料电池堆的工况。 3. CFD湍流模型研究中使用了多种RANS（雷诺平均纳维-斯托克斯方程）模型，包括涡粘模型和雷诺应力模型（RSM）。RSM能够考虑湍流的各向异性，这在模拟喷射器流动中是一个重要的特性。 4. 结果分析通过对比不同湍流模型的模拟结果与实验数据，发现Reynolds Stress Model（RSM）模型在预测喷射器的吸入比方面表现最佳，平均偏差为6.1%。这一结果相比传统的k-ε和k-ω湍流模型有了显著改进。 5. 结论文章最后得出结论，RSM模型，特别是结合了GEKO参数的RSM模型，能够最准确地预测PEM燃料电池系统中喷射器的性能。这一发现对于减少测试和开发成本，加速PEM燃料电池技术的工业化进程具有重要意义。来源：CFD饭圈