交通工具如汽車、高鐵等在空氣中高速運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)力主要用于克服空氣阻力,因此減少運(yùn)動(dòng)物體的空氣阻力對(duì)于節(jié)能減排有重要意義。對(duì)于航空飛機(jī)來(lái)說(shuō),提高機(jī)翼升力意味著更大的運(yùn)輸量,可以提高出行的經(jīng)濟(jì)性。本文通過(guò)風(fēng)洞試驗(yàn)研究筒形件和錐形件透氣殼體模型的氣膜減阻效果和翼形件透氣殼體模型的氣膜增升效果,并通過(guò)CFD研究多孔壁面滲透氣膜對(duì)運(yùn)動(dòng)物體壁面附近流場(chǎng)的影響。本文中實(shí)驗(yàn)室制備的透氣不銹鋼材料是將多層不銹鋼絲網(wǎng)通過(guò)壓制、軋制和燒結(jié)制作而成,通過(guò)滲透試驗(yàn)研究了透氣不銹鋼材料兩側(cè)的壓力差與多孔材料微孔滲氣速度之間的關(guān)系。根據(jù)試驗(yàn)要求和試驗(yàn)條件對(duì)試驗(yàn)風(fēng)洞的試驗(yàn)段、壓力容器等進(jìn)行結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì),對(duì)試驗(yàn)所需風(fēng)洞的放氣特性進(jìn)行仿真計(jì)算和試驗(yàn)研究,結(jié)果表明本文設(shè)計(jì)的風(fēng)洞風(fēng)速較大,壓力容器的放氣時(shí)間能夠滿足試驗(yàn)要求。文中試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷耐笟鈿んw壁面由透氣不銹鋼板制作成,對(duì)筒形件透氣殼體模型和錐形件透氣殼體模型的氣膜減阻效果進(jìn)行了風(fēng)洞試驗(yàn)研究,結(jié)果表明,試驗(yàn)?zāi)Ｐ捅砻鏉B透出的氣膜能夠明顯降低模型的空氣阻力,且隨著模型表面滲透速度的增大和主流速度的減小,模型的氣膜減阻效果會(huì)隨之增強(qiáng)。針對(duì)減小運(yùn)動(dòng)物體壓差阻力的問(wèn)題,文中研究了在... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

子彈頭列車

跑車

下氣膜減阻得到了大量的研究，空氣中氣膜減阻研究的較少�？諝庵袣饽p阻是指氣體通過(guò)多孔壁面向外界流場(chǎng)滲出，滲透出的氣體會(huì)引起近壁面流場(chǎng)湍流結(jié)構(gòu)的改變，從而降低摩擦阻力。水下氣膜減阻是指氣體從多孔壁面或噴縫向水下壁面滲透出氣體，滲透出的氣體不僅會(huì)引起近壁面附近流場(chǎng)密度和粘度的改變還會(huì)引起壁面附近湍流結(jié)構(gòu)的改變，從而減小摩擦阻力。當(dāng)壁面滲透出的氣體流量不足時(shí)或者僅在壁面端部加工一條窄縫時(shí)，此時(shí)由于噴射出的氣體不能在壁面上形成完整的氣膜，而是在近壁面附近形成氣泡群，它又被稱作微氣泡減阻，如圖1-3所示為氣泡船的示意圖。圖1-3氣泡船F(xiàn)ig.1-3Bubbleboat水下氣膜減阻和微氣泡減阻方法在船舶減阻方面得到了廣泛的研究，并且首先在俄羅斯開發(fā)出了實(shí)船產(chǎn)品[14,15]。我國(guó)董文才教授利用氣膜減阻技術(shù)研究出新型高速艇，能使高速艇阻力減少25%，生成氣泡的裝置僅消耗主機(jī)功率的3%。如今，船舶氣體減阻技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入應(yīng)用階段，將其運(yùn)用在快艇上不僅能夠減少其運(yùn)動(dòng)阻力、節(jié)約能耗，還可以明顯提高航速。船舶氣膜減阻技術(shù)原理可以分為兩種[16]，一種注重水的表面張力作用，行駛中的船舶底部氣膜與船舶的航行速度無(wú)關(guān)，因此船舶在較低的航行速度時(shí)，船底氣膜也能夠正常形成。一種是向船舶底部通入空氣，當(dāng)船舶在航行時(shí)，氣泡在傾斜板的作用下，在板后部產(chǎn)生大量的氣體空泡。如圖1-4所示為氣泡滑行艇的工作原理圖，壓縮機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣經(jīng)供氣系統(tǒng)通入到船艇底面，船底部的氣體經(jīng)過(guò)斷級(jí)沿順流方向向后運(yùn)動(dòng)形成一層氣膜。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]噴流流動(dòng)控制增升效應(yīng)數(shù)值模擬[J]. 朱曉軍,李鋒,歐東斌,周凱,陸志良.  空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2020(01)
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[9]逆向噴流技術(shù)在高超聲速飛行器上的應(yīng)用[J]. 鄧帆,謝峰,黃偉,張棟,焦子涵,塵軍,柳森.  空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2017(04)
[10]繞流線型回轉(zhuǎn)體通氣兩相流動(dòng)的非定常特性[J]. 黃磊,王生捷,彭雪明,何春濤,段磊.  哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(07)

博士論文
[1]旋成體仿生非光滑表面流場(chǎng)控制減阻研究[D]. 張成春.吉林大學(xué) 2007

碩士論文
[1]運(yùn)輸船舶氣泡潤(rùn)滑減阻技術(shù)研究[D]. 徐瓊霞.武漢理工大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3433403