摘要: 低风压导线是一种具有特殊几何外形的特种导线，在风的作用下，低风压导线对比相同直径的传统导线，所承受的风压力更小。新发明的样条低风压导线不仅减阻效果良好，而且绞合生产时不会产生混乱。本文以OpenFOAM v5.0为平台，采用基于WALE模型的LES方... 展开 低风压导线是一种具有特殊几何外形的特种导线，在风的作用下，低风压导线对比相同直径的传统导线，所承受的风压力更小。新发明的样条低风压导线不仅减阻效果良好，而且绞合生产时不会产生混乱。本文以OpenFOAM v5.0为平台，采用基于WALE模型的LES方法开展对样条低风压导线非定常流场的数值模拟研究。 首先，对雷诺数为1.4×105的圆柱绕流进行计算，并和相关文献作比较，计算结果和文献吻合良好；并且将部分型号样条低风压导线的计算阻力系数和风洞试验测得的阻力系数进行比较，误差在10%以下，从这两个方面验证了计算方法的可靠性。 接着分别对不同开口角，不同凹槽深度，不同风速下的样条低风压导线进行了数值模拟，从近壁流场特征、尾流特征以及相关特征参数出发，研究了以上这些因素对样条低风压导线流场以及减阻效果的影响，研究结果表明：样条低风压导线的减阻机理是由于凹槽结构产生了小分离泡，延迟了流动分离，降低了压差阻力。当另外两个参数相同时，随着开口角的增大，导线的阻力系数整体呈现上升趋势，和光杆圆柱相比，开口角α为10°时，减阻率最大，为47.6%。即使凹槽深度很小，也会有很好的减阻效果，当无量纲凹槽深度ε为1/169时，减阻率最大，达到了45.9%，随着凹槽深度的增大，导线的阻力系数整体呈现上升趋势，当ε超过4/169时，样条低风压导线并没有明显的减阻效果。当风速为30m/s时，减阻率最小，为22.1%；当风速为40m/s时，减阻率最大，达到45.9%；当风速为50m/s、60m/s和70m/s时，减阻率都为35%左右。 收起