超疏水溝槽表面通氣減阻實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-19 01:00
減阻是解決航行體提速和增程的主要技術(shù)途徑之一,對(duì)緩解日益嚴(yán)峻的能源危機(jī)極為重要.在重力式管道實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中,測試給出了湍流狀態(tài)下不同通氣速率時(shí)減阻率隨雷諾數(shù)及溝槽無量綱間距的變化規(guī)律和氣膜鋪展?fàn)顟B(tài),對(duì)比分析了單純超疏水表面與超疏水溝槽表面上通氣時(shí)減阻效果的差異.實(shí)驗(yàn)板材質(zhì)為無色亞克力,溝槽結(jié)構(gòu)采用機(jī)械方法加工,并在表面噴涂超疏水涂層.結(jié)果表明,持續(xù)通氣能解決超疏水溝槽表面氣膜層流失問題,實(shí)現(xiàn)氣膜層長時(shí)間穩(wěn)定維持;恒定雷諾數(shù)下,隨通氣速率增大,超疏水溝槽表面氣膜鋪展更趨均勻,減阻率上升;由于通氣速率影響氣膜橫向擴(kuò)展能力,致使恒定通氣速率下,減阻率隨雷諾數(shù)的變化呈現(xiàn)兩種模式;在固定雷諾數(shù)及通氣速率時(shí),減阻率隨溝槽尺寸的擴(kuò)大先增后減, S+≈76時(shí)減阻率最大.分析其原因在于,溝槽結(jié)構(gòu)增大沾濕面積的同時(shí),顯著提升了通氣狀態(tài)下超疏水表面氣膜層的穩(wěn)定性,因而展示出與超疏水表面和溝槽表面均不相同的減阻規(guī)律,且效果更佳.
【文章來源】:力學(xué)學(xué)報(bào). 2020,52(01)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【文章目錄】:
引言
1 實(shí)驗(yàn)裝置與方法
2 結(jié)果與分析
2.1 通氣速率對(duì)減阻的影響
2.2 溝槽尺寸對(duì)減阻的影響
2.3 氣膜鋪展?fàn)顟B(tài)分析
2.4 與單純超疏水表面通氣減阻的對(duì)比
3 結(jié)論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]用于固液界面減阻無氟超疏水表面制備新方法[J]. 李思奇,劉曉為,邱成軍,李玲,張海峰,卜丹,林連冬. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(10)
[2]超疏水表面對(duì)湍流邊界層相干結(jié)構(gòu)影響的TRPIV實(shí)驗(yàn)研究[J]. 劉鐵峰,王鑫蔚,唐湛棋,姜楠. 實(shí)驗(yàn)流體力學(xué). 2019(03)
[3]正弦波溝槽對(duì)湍流邊界層相干結(jié)構(gòu)影響的TR-PIV實(shí)驗(yàn)研究[J]. 李山,姜楠,楊紹瓊. 物理學(xué)報(bào). 2019(07)
[4]微納結(jié)構(gòu)超疏水表面的浸潤性分析及設(shè)計(jì)[J]. 馬國佳,鄭海坤,常士楠,王碩碩. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2019(03)
[5]溝槽對(duì)湍流邊界層中展向渦影響的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王鑫,李山,唐湛棋,姜楠. 實(shí)驗(yàn)流體力學(xué). 2018(01)
[6]溝槽方向?qū)ν牧鬟吔鐚恿鲃?dòng)結(jié)構(gòu)影響的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 崔光耀,潘翀,高琪,李鹿輝,王晉軍. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2017(06)
[7]矩形疏水溝槽表面水滴振蕩特性[J]. 董琪琪,胡海豹,陳立斌,余思瀟. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2017(06)
[8]超疏水材料表面液-氣界面的穩(wěn)定性及演化規(guī)律[J]. 呂鵬宇,薛亞輝,段慧玲. 力學(xué)與實(shí)踐. 2016(02)
[9]超疏水材料表面液—?dú)饨缑娴姆(wěn)定性及演化規(guī)律[J]. 呂鵬宇,薛亞輝,段慧玲. 力學(xué)進(jìn)展. 2016(00)
[10]溝槽面湍流邊界層減阻的TRPIV測量[J]. 李山,楊紹瓊,姜楠. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2013(02)
本文編號(hào):3503964
【文章來源】:力學(xué)學(xué)報(bào). 2020,52(01)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【文章目錄】:
引言
1 實(shí)驗(yàn)裝置與方法
2 結(jié)果與分析
2.1 通氣速率對(duì)減阻的影響
2.2 溝槽尺寸對(duì)減阻的影響
2.3 氣膜鋪展?fàn)顟B(tài)分析
2.4 與單純超疏水表面通氣減阻的對(duì)比
3 結(jié)論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]用于固液界面減阻無氟超疏水表面制備新方法[J]. 李思奇,劉曉為,邱成軍,李玲,張海峰,卜丹,林連冬. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(10)
[2]超疏水表面對(duì)湍流邊界層相干結(jié)構(gòu)影響的TRPIV實(shí)驗(yàn)研究[J]. 劉鐵峰,王鑫蔚,唐湛棋,姜楠. 實(shí)驗(yàn)流體力學(xué). 2019(03)
[3]正弦波溝槽對(duì)湍流邊界層相干結(jié)構(gòu)影響的TR-PIV實(shí)驗(yàn)研究[J]. 李山,姜楠,楊紹瓊. 物理學(xué)報(bào). 2019(07)
[4]微納結(jié)構(gòu)超疏水表面的浸潤性分析及設(shè)計(jì)[J]. 馬國佳,鄭海坤,常士楠,王碩碩. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2019(03)
[5]溝槽對(duì)湍流邊界層中展向渦影響的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王鑫,李山,唐湛棋,姜楠. 實(shí)驗(yàn)流體力學(xué). 2018(01)
[6]溝槽方向?qū)ν牧鬟吔鐚恿鲃?dòng)結(jié)構(gòu)影響的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 崔光耀,潘翀,高琪,李鹿輝,王晉軍. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2017(06)
[7]矩形疏水溝槽表面水滴振蕩特性[J]. 董琪琪,胡海豹,陳立斌,余思瀟. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2017(06)
[8]超疏水材料表面液-氣界面的穩(wěn)定性及演化規(guī)律[J]. 呂鵬宇,薛亞輝,段慧玲. 力學(xué)與實(shí)踐. 2016(02)
[9]超疏水材料表面液—?dú)饨缑娴姆(wěn)定性及演化規(guī)律[J]. 呂鵬宇,薛亞輝,段慧玲. 力學(xué)進(jìn)展. 2016(00)
[10]溝槽面湍流邊界層減阻的TRPIV測量[J]. 李山,楊紹瓊,姜楠. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2013(02)
本文編號(hào):3503964
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