Flow Characteristics of Cylinders with Asymmetric Grooves: A Modeling and Experimental Study

سال انتشار: 1403
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 47

فایل این مقاله در 18 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAFM-17-6_009

تاریخ نمایه سازی: 20 فروردین 1403

چکیده مقاله:

This study examined the drag reduction properties of cylindrical flows across various asymmetric notched structures through numerical simulation and particle image velocimetry. The focus was on investigating the influence of the number of asymmetric grooves on the drag characteristics, including the mean drag, spectral characteristics, time-averaged streamlines, separation point prediction, time-averaged pressure, wake vortex strength, Reynolds stress, and turbulent kinetic energy. The results showed that the presence of asymmetric grooves significantly influenced these flow parameters. Notably, the improvement was optimal in the four-groove configuration, evidenced by the lowest mean drag coefficient (۰.۸۰۴), vortex shedding frequency (۲.۷۴ Hz), recirculation area length (۱.۲۰۸D), and pressure difference across the cylinder (۸۱.۷۶). Moreover, this configuration resulted in the weakest trailing vortex, a ۴۵% reduction in the maximum Reynolds stress (۰.۰۱۱), and a ۴۰.۵% decrease in the maximum turbulent kinetic energy (۰.۰۵). Thus, the presence of asymmetric grooves had a significant positive effect on the cylindrical flow properties, though the degree of improvement decreased with further increase in the number of grooves.

نویسندگان

F. Yan

School of Mechanical Engineering, Jiangsu University of Science and Technology, Zhenjiang ۲۱۲۰۰۰, China

W. Kong

School of Mechanical Engineering, Jiangsu University of Science and Technology, Zhenjiang ۲۱۲۰۰۰, China

H. Jiao

China ship Scientific Research Center, Wuxi ۲۱۴۰۸۲, China

F. Peng

School of Mechanical Engineering, Jiangsu University of Science and Technology, Zhenjiang ۲۱۲۰۰۰, China

J. Zhang

School of Mechanical Engineering, Jiangsu University of Science and Technology, Zhenjiang ۲۱۲۰۰۰, China

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Becheffar, Y., & Chaib, K. (۲۰۲۳). The fluid flow characteristics ...
  • Cao, Y., & Tamura, T. (۲۰۱۵). Numerical investigations into effects ...
  • Chen, P., Sun, J., Cheng, Y. T., & Chen, W. ...
  • Li, W., Peng, S., & Xi, H. (۲۰۲۲). Experimental investigation ...
  • Menter, F., Kuntz, M., & Langtry, R. (۲۰۰۳). Ten years ...
  • Parsons, D. R., Walker, I. J., & Wiggs, G. (۲۰۰۴). ...
  • Priyadarsan, A., & Afzal, M. S. (۲۰۲۳). Numerical investigation of ...
  • Qi, Y. (۲۰۲۰). Research and application of bionic non-smooth surface ...
  • Qian, Q. (۲۰۱۸). Study on drag reduction performance of water-conveying ...
  • Rinoshika, H., & Rinoshika, A. (۲۰۱۹). Passive control of a ...
  • Schewe, G. (۱۹۸۳). On the force fluctuations acting on a ...
  • Soyler, M., Ozalp, C., & Polat, C. (۲۰۲۲). Experimental and ...
  • Tonui, N., & Sumner, D. (۲۰۰۹). Temporal development of the ...
  • Wang, H. F., & Zhou, Y. (۲۰۰۹). The finite-length square ...
  • Wang, L., Wang, C., & Wang, S. (۲۰۲۱). Design and ...
  • Yu, J. (۲۰۱۰). PIV Experimental Study on the Flow around ...
  • Zdravkovich, M. M. (۱۹۸۱). Review and classification of various aerodynamic ...
  • Zhang, J., Ma, C, & Liu, J. (۲۰۲۲a). Experimental and ...
  • Zhang, K., Ma, C., Zhang, J., Zhang, B., & Zhao, ...
  • Zheng, C., Zhou, P., & Zhong, S. (۲۰۲۳). On the ...
  • Zhou, B., Wang, X., Guo, W., Gho, W. M., & ...
  • Zou, L. (۲۰۰۸). Large-eddy simulation of flow around cylinder arrays ...
  • نمایش کامل مراجع