發(fā)布時間：2017-08-11 04:02

  本文關(guān)鍵詞：非光滑表面結(jié)構(gòu)特征與其減阻率的研究

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【摘要】：隨著能源的日益緊缺,以及綠色、節(jié)能、環(huán)保等理念地不斷推廣,如何有效、便捷地減少能源消耗引起了人們極大的興趣。流體減阻技術(shù)便是當(dāng)今社會的熱點話題之一,而非光滑表面減阻技術(shù)作為最有前景的減阻技術(shù),尤其引人注目。由于其發(fā)展時間久、技術(shù)比較成熟且經(jīng)濟效益好等等特點,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到航天和管道運輸?shù)戎匾I(lǐng)域。本文總結(jié)了國內(nèi)外眾多學(xué)者在減阻技術(shù)方面的研究現(xiàn)狀以及進(jìn)展,另外還在非光滑表面減阻技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展方面做了詳細(xì)的論述。除此之外,借鑒近年來比較流行的湍流邊界層結(jié)構(gòu)以及湍流猝發(fā)理論,深入討論了造成非光滑表面減阻的可能性因素。本文以自然界生物表皮減阻為基礎(chǔ),設(shè)計了四種不同結(jié)構(gòu)化的表面,并通過Fluent軟件對近壁面邊界層進(jìn)行數(shù)值模擬以及初步實驗驗證等方法,充分驗證了不同流場條件、不同結(jié)構(gòu)化單元體的減阻能力。然后,借助Fluent軟件的數(shù)據(jù)處理能力分析了湍流發(fā)展充分的條件下近壁面流場的特征參數(shù)(速度、湍流強度和湍動能等)變化,并以此為基礎(chǔ),得到了非光滑表面的減阻機理。除此之外,本文還對大流速下、大尺寸非光滑表面的減阻性能進(jìn)行了研究和探討,為后續(xù)工作的開展,提供了相關(guān)數(shù)據(jù)和參考。
【關(guān)鍵詞】：仿生 非光滑表面 減阻機理 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH117;O357.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 國內(nèi)外減阻研究現(xiàn)狀8-12
• 1.1.1 層流減阻技術(shù)8-9
• 1.1.2 湍流減阻技術(shù)9-12
• 1.2 非光滑表面12-15
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容15-16
• 2 非光滑表面流場結(jié)構(gòu)16-23
• 2.1 邊界層的形成和發(fā)展16-17
• 2.2 壁面湍流邊界層結(jié)構(gòu)及其特性17-19
• 2.3 非光滑表面的減阻理論19-22
• 2.3.1 關(guān)于曲壁面邊界層流動19-20
• 2.3.2 主要的減阻理論20-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 3 非光滑表面數(shù)值模擬23-39
• 3.1 數(shù)值模擬軟件的介紹23-24
• 3.2 數(shù)值模擬方法24-31
• 3.2.1 模擬方法的選擇24-26
• 3.2.2 湍流模型的選擇26-29
• 3.2.3 控制方程的選擇29-31
• 3.3 仿真模型建立31-38
• 3.3.1 仿真模型與計算模型32-33
• 3.3.2 邊界條件與初始條件33-34
• 3.3.3 減阻表面的網(wǎng)格劃分34-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 4 非光滑表面數(shù)值模擬與實驗結(jié)果分析39-50
• 4.1 非光滑表面數(shù)值模擬結(jié)果分析39-41
• 4.2 非光滑表面實驗及結(jié)果分析41-48
• 4.2.1 實驗?zāi)Ｐ?/span>41-43
• 4.2.2 數(shù)顯測力計43-44
• 4.2.3 恒流速水槽44-46
• 4.2.4 實驗結(jié)果46-48
• 4.3 高流速下非光滑表面的數(shù)值模擬48-49
• 4.4 本章小結(jié)49-50
• 5 非光滑表面減阻機理驗證分析50-59
• 5.1 結(jié)構(gòu)化單元體對流場的影響50-55
• 5.1.1 速度50-52
• 5.1.2 湍動能與湍流強度52-55
• 5.2 非光滑表面的減阻機理驗證55-58
• 5.2.1 非光滑表面的低速流體55-57
• 5.2.2 非光滑表面的邊界層厚度57-58
• 5.3 本章小結(jié)58-59
• 結(jié)論59-60
• 參考文獻(xiàn)60-63
• 致謝63-64

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 陳強,唐登斌,曹起鵬;湍流大渦破碎裝置的減阻研究[J];彈道學(xué)報;2001年04期

2 王家楣,姜曼松,鄭曉偉,詹德新;不同噴氣形式下船舶微氣泡減阻水池試驗研究[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2004年12期

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本文編號：654080