
时葛昱
专业名称:工程力学(强基计划)
指导教师:李高进
毕业去向:本校直博
在校期间学术成果或科创实践成果:2023年第43期本科生研究计划(PRP)项目结题
2024年第28期大学生创新实践项目结题
项目概述
本研究采用格子玻尔兹曼方法(LBM)对有限雷诺数下反向旋转圆柱对所诱导的二维粘性流动进行了系统数值模拟。通过改变雷诺数(Re = 0.1~100)和圆柱间隙比(h = 2.2~100),揭示了三种不同模态:黏性阻塞模式、惯性射流模式和解耦模式。研究发现,在中等间隙条件下存在显著的力反转现象,并推导了水平力系数的理论公式。
项目创新点
1.在Re−h参数空间中完整划分三种相互作用模式,明确黏性阻塞、惯性射流及解耦模式的动力学边界;
2.建立流场运动学特征与系统动力学响应的定量关联;
3.理论推导受力公式,与数值结果高度吻合。
项目成果及应用前景
理论成果:深化了对“Jeffery佯谬”及有限雷诺数下旋转体相互作用的理解,为活性物质、手性流体中多体效应研究提供了理论基础。
工程应用:微型转子设计、多旋翼气动布局优化、微机器人集群控制
学术产出:相关成果已投稿至《Journal of Fluid Mechanics》


