對于水下和水面艦艇來說,表面摩擦阻力是流動阻力的主要部分,過大的摩擦阻力是影響艦艇巡航性能和作戰(zhàn)距離的重要因素。在湍流邊界層中介入物質(zhì)和能量的主動控制技術(shù),是目前最為有效的減阻方法之一。本文以已有的流向排布的窄槽射流激勵器為基礎(chǔ),參考文獻中的參數(shù)設定,在其流向下方加入另一排相同的激勵器,實現(xiàn)有效控制范圍的擴大化。本研究針對可能的工程和實驗要求,在不改變出口狀態(tài)的前提下對窄槽的供氣系統(tǒng)設計進行了改進:縮小了激勵器的流道展向尺寸;實現(xiàn)了射流出口出煙。同時設計了實現(xiàn)改變兩排激勵器間距的機械結(jié)構(gòu)。采用熱線風速儀、粒子影響測速儀、流動可視化三種流體測量技術(shù),標定了新設計的激勵器出口速度,驗證了出口速度的幅值以及統(tǒng)計學特性滿足實驗預期。通過在5 mm到45 mm間改變第一排窄槽尾緣到第二排窄槽前緣的距離,形成了不同的工況,并測定了各個工況下兩排激勵器同時作用時選定位置的減阻率和控制后的下游阻力恢復,并與單排激勵器干涉條件下與無控制條件下的湍流邊界層粘性阻力進行對比。總結(jié)出當?shù)谝慌耪凵淞鞣胖糜谏嫌渭钇骱髕=35 mm(x+=326.79)時,可以獲得最佳的減阻效果。第二排激勵器下游x=5 mm(...

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述
        1.2.1 湍流邊界層及其擬序結(jié)構(gòu)
        1.2.2 減阻技術(shù)
        1.2.3 窄槽射流設計
    1.3 研究內(nèi)容
    1.4 論文內(nèi)容安排
第2章 實驗裝置與測量技術(shù)
    2.1 風洞與平板裝置
    2.2 激勵器設計
        2.2.1 平板表面激勵器尺寸
        2.2.2 氣路設計
        2.2.3 控制系統(tǒng)設計
    2.3 測量技術(shù)
        2.3.1 熱線風速儀
        2.3.2 粒子影像測速技術(shù)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 控制后邊界層速度及減阻率的實驗研究
    3.1 激勵器出口速度特性
        3.1.1 出口時均速度
        3.1.2 速度信號統(tǒng)計學特性分析
    3.2 邊界層參數(shù)測定
    3.3 激勵器作用下減阻率及其恢復
        3.3.1 激勵器下游各點當?shù)販p阻率
        3.3.2 減阻效率評估
    3.4 流向速度延y軸的分布
        3.4.1 兩排激勵器參數(shù)相同時的測試結(jié)果
        3.4.2 改變第二排激勵器工作頻率后的測試結(jié)果
        3.4.3 改變第二排激勵器流量后的測試結(jié)果
    3.5 本章小結(jié)
第4章 控制后邊界層流動結(jié)構(gòu)研究
    4.1 x-y平面上的展向漩渦結(jié)構(gòu)
    4.2 入射流體與來流的混合過程
        4.2.1 第一類混合過程
        4.2.2 第二類混合過程
        4.2.3 雙排激勵器共同作用下的流動顯示
    4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝



本文編號：3743477