發(fā)布時間：2021-08-17 11:51

　　葉序旋成體非光滑表面減阻主要是將非光滑單元體以葉序的形式排布在旋成體表面上并且研究其阻力變化。其關(guān)鍵在于旋成體跡線與葉序排布的組合設(shè)計。然而目前國內(nèi)很多學(xué)者已經(jīng)針對一些普通排布的非光滑表面做了很多研究，也得到了一定的減阻效果，但是非光滑單元體的排布形態(tài)仍然停留在感知的自定義排布上，沒有一定的理論依據(jù)。所以本文將這種排布運用到旋成體非光滑表面上，減小旋成體空氣阻力。為了實現(xiàn)旋成體仿生非光滑減阻表面的非光滑點的結(jié)構(gòu)形態(tài)和排布方式的設(shè)計理論化問題，從生物學(xué)的葉序排布理論出發(fā)，給出了旋成體葉序非光滑減阻表面設(shè)計理論和方法，分析探討了葉序減阻表面非光滑點排布的數(shù)學(xué)模型建立問題，旋成體母線形態(tài)與葉序排布的關(guān)系，以及葉序排布生參數(shù)對排布形態(tài)和密度的影響規(guī)律，并利用三維設(shè)計軟件UG實現(xiàn)了典型旋成體表面的非光滑點的排布。研究結(jié)果表明，隨著生長系數(shù)降低非光滑點的排布密度越大，而非光滑點幾何參數(shù)越大，其非光滑點占旋成體的面積比也越大。為了得到旋成體葉序排布非光滑最優(yōu)減阻表面優(yōu)化設(shè)計，本文主要從非光滑點的排布位置、葉序生長系數(shù)、凹坑直徑、凹坑深度和來流速度幾個方面分析減阻規(guī)律。仿真分析得到在本文試驗的范圍內(nèi)，... 

【文章來源】：沈陽理工大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

溝槽狀減阻表面

在 高 速墮 落 過 程 中與 大 氣 層激 烈 撞 擊和 摩 擦 ， 在這 種 條 件下 形 成 的 凹坑 型 該 是耐 摩 擦和 耐 磨 損的 ， 這是 非 光 滑表 面 特異 性 的天 證 [1 1 ]。B e a r ma n P W 和 v e y J K[1 2 ]發(fā)現(xiàn) ， 雷諾 數(shù)在 4 × 10 4到 3 ×1 0 5的范 圍 內(nèi) ，在 圓 柱 體表 面 排 布凹 坑 與圓 柱 直徑 比 為 0. 0 0 9 時， 可 以 減小 圓 柱體 的阻 力 。 北 京航 空 航 天 大學(xué) 楊 高 歌 [1 3 ]等將 菱 形 網(wǎng)狀 圓 凹坑 點 陣 結(jié)構(gòu) 的 減 阻特 性 進(jìn) 行了 研 究 。圓 凹 坑 直徑 mm ，凹 坑 深度 為 2~ 2 . 5 mm ，兩 圓 坑中 心 距離 為 9~ 1 0m m 。水 洞試 驗表 明 ， 狀分 布 的凹 坑 表 面 結(jié)構(gòu) 應(yīng) 用于 NA C A- 16 01 2 翼型 的減 阻 效果 最 高可 過 22 % 大 學(xué) [1 4] 的學(xué) 者 對 回旋 體 非光 滑 凹 坑表 面 在 空氣 中 減 阻進(jìn) 行 研 究， 其 主 要以 尖 頭 旋成 體 為 載 體， 選 用 6 因素 ： 非 光滑 形 態(tài)（ 凹 坑 、 凸 包和 棱 紋） 、 非 光 在 旋 成鈍 體 上 的 布置 位 置 （前 部 、 后部 及 全 身 布置 ） 、 排列 方 式 （ 平行 、 遞進(jìn) ） 、非 光 滑 單元 的 直 徑 /寬 度 、 深度 / 高度 、風(fēng) 速 ， 3 水平 正 交 試 驗， 其 示 非 光滑 點 的 排 布位 置 ， 單 元體 形 態(tài) 和排 布 方 式 是影 響 減 阻效 果 的 主 要因 圖 1 . 2 高 爾夫 球 表面 圖 1 .3 隕石 的凹 坑 形表 面

在 高 速墮 落 過 程 中與 大 氣 層激 烈 撞 擊和 摩 擦 ， 在這 種 條 件下 形 成 的 凹坑 型 該 是耐 摩 擦和 耐 磨 損的 ， 這是 非 光 滑表 面 特異 性 的天 證 [1 1 ]。B e a r ma n P W 和 v e y J K[1 2 ]發(fā)現(xiàn) ， 雷諾 數(shù)在 4 × 10 4到 3 ×1 0 5的范 圍 內(nèi) ，在 圓 柱 體表 面 排 布凹 坑 與圓 柱 直徑 比 為 0. 0 0 9 時， 可 以 減小 圓 柱體 的阻 力 。 北 京航 空 航 天 大學(xué) 楊 高 歌 [1 3 ]等將 菱 形 網(wǎng)狀 圓 凹坑 點 陣 結(jié)構(gòu) 的 減 阻特 性 進(jìn) 行了 研 究 。圓 凹 坑 直徑 mm ，凹 坑 深度 為 2~ 2 . 5 mm ，兩 圓 坑中 心 距離 為 9~ 1 0m m 。水 洞試 驗表 明 ， 狀分 布 的凹 坑 表 面 結(jié)構(gòu) 應(yīng) 用于 NA C A- 16 01 2 翼型 的減 阻 效果 最 高可 過 22 % 大 學(xué) [1 4] 的學(xué) 者 對 回旋 體 非光 滑 凹 坑表 面 在 空氣 中 減 阻進(jìn) 行 研 究， 其 主 要以 尖 頭 旋成 體 為 載 體， 選 用 6 因素 ： 非 光滑 形 態(tài)（ 凹 坑 、 凸 包和 棱 紋） 、 非 光 在 旋 成鈍 體 上 的 布置 位 置 （前 部 、 后部 及 全 身 布置 ） 、 排列 方 式 （ 平行 、 遞進(jìn) ） 、非 光 滑 單元 的 直 徑 /寬 度 、 深度 / 高度 、風(fēng) 速 ， 3 水平 正 交 試 驗， 其 示 非 光滑 點 的 排 布位 置 ， 單 元體 形 態(tài) 和排 布 方 式 是影 響 減 阻效 果 的 主 要因 圖 1 . 2 高 爾夫 球 表面 圖 1 .3 隕石 的凹 坑 形表 面

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]復(fù)雜回轉(zhuǎn)體數(shù)學(xué)表示方法[J]. 劉明靜,馬運義,石仲堃.  艦船科學(xué)技術(shù). 2010(04)
[2]可壓縮全速湍流流動的邊界數(shù)值處理方法研究[J]. 孫正中,蘇莫明,潘國培,周錚.  計算機仿真. 2010(03)
[3]旋成體仿生凹坑表面流場控制減阻仿真分析[J]. 張成春,任露泉,王晶,張永智.  兵工學(xué)報. 2009(08)
[4]旋成體仿生凹坑表面減阻試驗研究[J]. 張成春,任露泉,劉慶平,馮家波,秦永明.  空氣動力學(xué)學(xué)報. 2008(01)
[5]微磨料空氣射流加工特性研究[J]. 樊晶明,王成勇,王軍,羅國勝.  中國機械工程. 2008(05)
[6]基于CFD/CSD耦合算法的機翼顫振分析[J]. 曾憲昂,徐敏,安效民,陳士櫓.  西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2008(01)
[7]流線型回轉(zhuǎn)體外形設(shè)計綜述與線型擬合[J]. 杜月中,閔健,郭字洲.  聲學(xué)技術(shù). 2004(02)
[8]溝槽面對湍流邊界層流動特征影響的實驗研究[J]. 趙志勇,董守平,都亞男.  流體力學(xué)實驗與測量. 2004(02)
[9]正交試驗設(shè)計法簡介[J]. 徐仲安,王天保,李常英,暴麗艷,馬青梅,苗玉寧.  科技情報開發(fā)與經(jīng)濟(jì). 2002(05)
[10]高超聲速復(fù)雜流動中湍流模式應(yīng)用的評估[J]. 張紅杰,馬暉揚,童秉綱.  空氣動力學(xué)學(xué)報. 2001(02)

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

碩士論文
[1]凹坑形仿生非光滑表面的減阻性能研究[D]. 趙軍.大連理工大學(xué) 2008



本文編號：3347711