磁场下近壁面小球绕流的流场及受力
文献类型：期刊论文
| 作者 | 李世军; 潘君华; 倪明玖 |
| 刊名 | 力学学报
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| 出版日期 | 2025-04-23 |
| 卷号 | 57期号:07页码:1555-1565 |
| 关键词 | 磁流体动力学 小球绕流 固壁作用 阻力和升力 |
| ISSN号 | 0459-1879 |
| 英文摘要 | 采用数值模拟探究不可压缩导电流体中绝缘小球和壁面在磁场作用下的三维流动特性.重点分析雷诺数1?Re?100、相互作用数0?N?10以及球壁间距0.5<α?1.0下小球的尾流流场演化规律和小球受力的影响机制,其中N和α分别表征磁场强度和球心与壁面之间的无量纲距离.研究表明,在当前参数范围内,无磁场环境下存在3种基本流动模式:小间距低雷诺数下的未分离流动、具有双驻点的分离流动,以及间距增大后的单驻点分离流动.随着磁场的增大,未分离流动在磁场阻尼作用下流线沿磁场方向被拉直,垂直磁场方向上的流动被抑制;对于双驻点的尾流模态,由于洛伦兹力作用于尾涡的位置不同使得分离涡先被抑制减小,随后沿磁场被拉长.强磁场下小球的阻力和升力均随N1/2呈现线性变化,以此为基础构建了磁场下球体所受的阻力和升力表达式.该表达式由3个部分组成:低雷诺数下基本解、惯性修正部分以及磁场贡献的部分.通过数值模拟验证了阻力和升力表达式的准确性,结果表明理论预测与计算数据吻合良好,最大误差分别为6.5%（阻力）和17.9%（升力）. |
| 分类号 | 二类 |
| 语种 | 中文 |
| CSCD记录号 | CSCD:8023708 |
| 资助机构 | 国家自然科学基金(12472260,U23B20110) ; 中国科学院基础前沿科学研究计划(ZDBS-LY-JSC033) ; 重大科技任务局创新专项(RCJJ-145-24-58) ; 中国科协青年人才托举工程项目(2022QNRC001)资助 |
| 其他责任者 | 潘君华 |
| 源URL | [http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/101981]  |
| 专题 | 力学研究所_非线性力学国家重点实验室 |
| 作者单位 | 1.中国科学院大学工程科学学院 2.中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李世军,潘君华,倪明玖. 磁场下近壁面小球绕流的流场及受力[J]. 力学学报,2025,57(07):1555-1565. |
| APA | 李世军,潘君华,&倪明玖.(2025).磁场下近壁面小球绕流的流场及受力.力学学报,57(07),1555-1565. |
| MLA | 李世军,et al."磁场下近壁面小球绕流的流场及受力".力学学报 57.07(2025):1555-1565. |
入库方式： OAI收割
来源：力学研究所
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