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Leidenfrost 蒸汽层减阻的 Navier 滑移模型

流体动力学 2017-11-22 v2

摘要

最近的实验发现,能够在液体中维持稳定 Leidenfrost 蒸汽层的热固体球在自由下落期间表现出显著的减阻。阻力系数随 Reynolds 数的变化在高 Reynolds 数下表现出与特征阻力危机行为的显著偏离。使用不同粘度液体获得的结果表明,阻力危机的发生取决于蒸汽与液体的粘度比。蒸汽层在促进切向流动和改变边界层行为方面的关键特征可以通过由滑移长度定义的 Navier 滑移模型来捕捉。在此,我们采用直接数值模拟和大涡模拟来研究中高 Reynolds 数(102\mboxRe4×10410^2 \leq \mbox{Re} \leq 4 \times 10^4)下绕球流动,以在阻力系数随 Reynolds 数的变化和球体下游尾流形式方面量化与实验结果的比较。这提供了对该减阻现象的一个简单的单参数表征。

关键词

引用

@article{arxiv.1612.08335,
  title  = {Navier slip model of drag reduction by Leidenfrost vapour layers},
  author = {Joseph D Berry and Ivan U. Vakarelski and Derek Y. C. Chan and Sigurdur T. Thoroddsen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1612.08335},
  year   = {2017}
}