用N-S方程直接数值模拟纵向细纹湍流减阻

本项目用谱方法及与有限元相结合的方法求解N-S方程，直接模拟湍流，研究纵向细纹壁对近壁湍流拟序结构的控制。对平板三维湍流和三维细纹板分别进行了模拟，平板流向和横向采用付立叶，法向采用伽比雪夫谱方法。细纹板流向仍采用付立叶，横向采用谱方法和有限元结合的方法求解。用三维图形动态显示技术观察了涡的发展。发展了一套三维细纹近壁湍流数值研究的方法，并建立了大型的数值计算程序软件。解决了N-S方程谱方法直接模拟细纹壁面的边界条件，并与三阶差分的结果进行了比较。研究表明三角细纹的s（+）=n（+）=15-20减阻效果较好，S（+）>40阻力反而增加，这使湍流应力-quv的改变只发生在近壁层内，提供了进一步减少阻力的方法，为主动反馈控制湍流的研究打下了基础。