微极性流体绕均匀加速旋转圆柱的流动
流体动力学
2016-04-25 v1
摘要
本文构建了静止、粘性、不可压缩微极性流体中，圆柱从静止开始均匀加速并旋转所引起的非定常流动。采用由 Adams-Bashforth 时间傅里叶级数法与 Runge-Kutta 时间特殊有限差分法组成的特殊格式对该流动问题进行了数值研究。该数值格式将微极性流体控制方程转化为有限差分方程组，进一步通过点 SOR 法数值求解。结果还使用 Richardson 外推法进行了外推。该格式对全部流动与流体参数以及所有时间均有效。此外，还施加并处理了远离圆柱处的涡量与自旋边界条件。结果与已有结果（牛顿流体中非旋转圆柱）进行了对比，吻合良好。观察到微极性效应增强时升力增大、阻力减小。圆柱旋转增加时同样发生。此外，随着旋转参数增大，尾流中的涡对延迟到更晚出现。另外，旋转不仅有助于消除圆柱邻近的涡与逆压区，还有助于消除边界层分离。旋转还减薄了微极性自旋边界层。
引用
@article{arxiv.1604.06625,
title = {Accelerated micropolar fluid--flow past an uniformly rotating circular cylinder},
author = {Abuzar Abid Siddiqui},
journal= {arXiv preprint arXiv:1604.06625},
year = {2016}
}