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當(dāng)流體流過阻流體并在其后面形成渦流時，就會發(fā)生渦流脫落。流動的性質(zhì)會導(dǎo)致流體不規(guī)則分離并引起物體振動，從而導(dǎo)致故障。因此，減少渦流脫落很重要。使用 CFD 工具，可以模擬渦流脫落、分析其行為并相應(yīng)地優(yōu)化設(shè)計。 了解渦流脫落 為了解釋這種現(xiàn)象，已經(jīng)進行了多項研究來分析工業(yè)煙囪等結(jié)構(gòu)在風(fēng)流過時的行為。當(dāng)由鋼制成的塔或煙囪等高大結(jié)構(gòu)遇到以相當(dāng)大的速度吹來的風(fēng)時，結(jié)構(gòu)的下側(cè)會形成低壓區(qū)。

當(dāng)飛機移動時，這些組件將氣流分開，形成渦流。在飛機機翼中，這發(fā)生在機翼的后緣，在下游留下一股湍流的空氣尾跡。尾流湍流導(dǎo)致飛機后方形成一系列渦流，即渦流脫落。 飛機渦流脫落的頻率取決于許多因素，如下所列。

在本次 Cadence TECHTalk 中，演講者討論了渦流繩對水輪機設(shè)計帶來的不同挑戰(zhàn)，以及如何在非設(shè)計條件下準(zhǔn)確分析渦流繩。渦流繩帶來的挑戰(zhàn) 渦繩是混流式水輪機尾水管錐體中高雷諾數(shù)時發(fā)生的一種不穩(wěn)定現(xiàn)象。在此類渦輪機的尾水管中觀察到兩種類型的渦流： 滿載脈動渦流繩部分載荷下的螺旋渦流繩。

湍流中的動量和能量傳遞 在湍流中，渦流運動以各種尺寸存在。流體流動中的大部分機械能用于形成渦流，渦流以流體中的熱量形式耗散能量。由于這種散熱，湍流的拖曳力高于層流的拖曳力。 相對于其他渦流運動的不穩(wěn)定渦流運動是湍流的特征。渦流會產(chǎn)生流體壓力和流體速度的波動。相互作用的渦流交換能量和動量。 存在于管道中心的高速渦流與壁邊界附近的低速渦流相互作用。渦流的混合平衡了動量差異。

這就得說渦流管可能就穩(wěn)定可靠這一個優(yōu)點了，剛才實驗過程大家也看到了，噪音特別大，而且需要高壓空氣。所以適合用它制冷的場景，往往是那種恰好本來有高壓空氣的場景，比如化工廠，食品廠，以及飛機發(fā)動機的部件冷卻。如果本來沒有高壓氣，單獨為了渦流管去買壓縮機制造高壓空氣的話，有點像是為了醋包餃子，不太劃算。和冰箱空調(diào)比，制冷效率還是有很大差距的。好了，關(guān)于渦流管就說到這兒啦。

本研究中，利用CFD仿真對船舶的螺旋槳周圍的氣穴，尤其是翼端部渦流的再現(xiàn)進行了預(yù)測，并進行了仿真結(jié)果與實驗的比較[1]。

圖5 在不增加港口沿岸底部摩擦?xí)r，渦旋演變過程圖 B．湍流模型/渦流粘度為了測試水平湍流模型設(shè)置對港口模型的敏感性，IMDC的工程師采用了水平渦流粘度恒定為1 m2/s的模型來進行仿真計算。計算表明，采用恒定水平渦流粘度模型時結(jié)果比水平渦流粘度約為0.01 m2/s的Smagorinsky格式略高。高粘度系數(shù)的使用削弱了港口入口處的射流(圖6a)。

早在今年五月，北鯤云超算平臺邀請了平臺用戶——溫老師為大家做直播分享，分享主題為Maxwell 2D渦流場分析要點和心得。完整的回放可以在北鯤云官網(wǎng)或b站賬號中看到。溫老師曾發(fā)布《maxwelll電磁分析基礎(chǔ)系列和實戰(zhàn)系列》教程，被贊為“最容易學(xué)會的電磁教程”。

無損探傷是在不損壞工件或原材料工作狀態(tài)的前提下，對被檢驗部件的表面和內(nèi)部質(zhì)量進行檢查的一種測試手段。常用的探傷方法有：X光射線探傷、超聲波探傷、磁粉探傷、渦流探傷、γ射線探傷、滲透探傷(熒光探傷、著色探傷）等物理探傷方法。它與破壞性檢測相比，無損檢測有以下特點。

無損探傷是在不損壞工件或原材料工作狀態(tài)的前提下，對被檢驗部件的表面和內(nèi)部質(zhì)量進行檢查的一種測試手段。常用的探傷方法有：X光射線探傷、超聲波探傷、磁粉探傷、渦流探傷、γ射線探傷、滲透探傷(熒光探傷、著色探傷）等物理探傷方法。它與破壞性檢測相比，無損檢測有以下特點。

渦流度沿渦線或渦束集中； 渦流線/束由于較大的渦流的誘導(dǎo)速度而發(fā)生扭曲，形成大渦流，然后它們開始隨機分開，長度增加，尺寸減小，渦流越來越小； 渦流發(fā)生動量交換，速度變得更快； 渦流的直徑越來越小，大部分的湍流動能都包含在最大的渦旋中包含在最大的渦流中；

渦流度沿渦線或渦束集中； 渦流線/束由于較大的渦流的誘導(dǎo)速度而發(fā)生扭曲，形成大渦流，然后它們開始隨機分開，長度增加，尺寸減小，渦流越來越小； 渦流發(fā)生動量交換，速度變得更快； 渦流的直徑越來越小，大部分的湍流動能都包含在最大的渦旋中包含在最大的渦流中；

渦流脫落期間會發(fā)生什么？ 渦流脫落是西奧多·馮·卡門 (Theodor Von Karman) 發(fā)現(xiàn)的一種自然現(xiàn)象。當(dāng)將阻流體或非流線型物體放置在快速流動的流道中時，流體會從物體分離到兩個下游側(cè)。當(dāng)邊界層分離并卷回自身時，它還會形成渦流（也稱為渦流或漩渦）。渦流之間的間隔是恒定的，取決于阻流體的大小。 在阻流體的兩側(cè)，產(chǎn)生渦流并經(jīng)歷更高的流體速度和更低的流體壓力。

實驗現(xiàn)象還比較明顯，加了渦流發(fā)生器，延緩氣流分離，減小車尾渦流低壓區(qū)，理論上整車阻力自然就會減小，但具體能減小多少，沒有條件測實車的。那就看看仿真的計算結(jié)果，裸車的，統(tǒng)計一下風(fēng)阻是338牛。加一排渦流發(fā)生器的車身阻力320N，渦流發(fā)生器所受阻力19N。