陕西省自然科学基金(2010JQ1009)
- 作品数：19 被引量：56H指数：5
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- 相关机构：西北工业大学中国科学院中国科学院重庆绿色智能技术研究院更多>>
- 发文基金：陕西省自然科学基金国家自然科学基金国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：理学航空宇航科学技术电子电信一般工业技术更多>>
- 纵向脊状表面湍流猝发频率检测
- 2011年
- 在小型低速风洞中开展了一系列纵向脊状表面与光滑平板表面湍流边界层猝发频率检测研究,并获得了典型纵向脊状表面湍流猝发频率特性。试验在一小型低速风洞中开展,流场测试中使用恒温式IFA300智能型流动分析仪,测试模型采用有机玻璃材质的矩形平板结构;而在湍流边界层猝发频率检测中,则采用了一套基于Mu-level法的湍流猝发频率四步测试方法(试采样、试分析、采样、检测分析)。最终研究结果表明,纵向脊状表面与光滑平板表面的湍流猝发频率的最佳检测位置都位于边界层过渡层和对数律层,湍流猝发频率也均随风速的提高而不断增大,且不同风速时两者的湍流猝发频率值基本一致,说明纵向脊状结构的存在并不影响壁面湍流猝发频率。
- 胡海豹宋保维刘占一黄桥高
- 关键词：脊状表面湍流边界层风洞
- 小尺度矩形截面风洞的壁湍流流场测试
- 2012年
- 通过对小尺度矩形截面风洞内时均速度、湍流度、湍动能等湍流特性的测试,研究了基于该类风洞开展壁湍流相关技术试验的可行性,并以沟槽表面流场为例进行了测试验证。该风洞试验段截面尺寸为400mm×100mm,试验中瞬时流速的测量采用配置单直丝探针的IFA300恒温式智能型热线风速仪。试验数据处理时,壁面摩擦速度的计算采用基于对数律公式的拟和计算方法。测试结果表明,该小尺度风洞在较低风速下即可实现充分发展的湍流流动,且不同风速下试验段内湍流特性均与充分发展壁湍流边界层基本一致,可方便地应用于特种表面减阻等壁湍流相关技术的试验研究。
- 胡海豹宫武旗宋保维潘光
- 关键词：风洞湍流边界层
- 超疏水表面减阻水洞实验及减阻机理研究被引量：20
- 2011年
- 针对超疏水表面功能材料在流动减阻方面的潜在应用,通过水洞实验研究了具有超疏水表面航行器模型的阻力特性,获得了其减阻特性曲线,并得到了超过20%的减阻效果。对超疏水表面进行了表面能特性和滑移特性分析,认为表面组分中的疏水基团和表面微观结构分别导致了超疏水表面的低表面能效应和壁面滑移效应,两者是超疏水表面具有减阻作用的直接原因。
- 黄桥高潘光武昊胡海豹宋保维
- 关键词：超疏水表面表面能微观结构减阻机理
- 脊状表面流场数值计算方法研究被引量：5
- 2011年
- 根据现有湍流数值模拟方法的特点和脊状表面减阻理论研究的实际需要,研究了基于雷诺平均N-S方程的脊状表面流场数值计算方法,并基于纵向及横向脊状表面的形状特点,提出了不同脊状表面计算域选取及网格剖分的方法。一系列典型横向及纵向脊状表面流场数值计算结果表明,所采用的这套脊状表面数值计算方法不仅能够精确获得脊状表面的减阻特性,还可以获得脊状结构内部及附近流速、压强、涡量等细微流场结构的分布规律。
- 胡海豹宋保维刘占一黄桥高潘光
- 关键词：脊状表面减阻湍流涡量
- 基于低表面能效应的疏水表面减阻机理被引量：4
- 2011年
- 针对疏水表面功能材料在流动减阻方面的潜在应用,通过水洞实验研究了具有疏水表面航行器模型的阻力特性,获得了其减阻特性曲线,并得到了大于30%的实验室减阻效果.对疏水表面进行了表面能特性分析,认为表面组分中的-C-Si疏水基团引起了疏水表面的低表面能效应,是疏水表面具有减阻作用的直接原因.
- 潘光黄桥高刘占一胡海豹宋保维
- 关键词：疏水表面减阻机理表面能
- 微结构超疏水表面减阻特性数值研究被引量：6
- 2013年
- 通过湍流状态下超疏水表面的数值模拟,研究超疏水表面湍流流动的速度和剪应力分布,分析其与减阻的内在关系,初步总结出微观结构与减阻率之间的基本规律.数值模拟采用非定常雷诺平均模型,气液两相流则采用VOF模型.结果表明:超疏水表面存在滑移流动和周期分布的剪应力,其不仅可以实现减阻也有可能导致增阻;微结构尺寸对减阻率有显著影响,为了尽可能增大减阻率,矩形微结构的深宽比应大于3∶2,且凹槽间距应尽可能小,凹槽宽度应小于200微米.
- 宋保维郭云鹤胡海豹宋东
- 关键词：湍流超疏水减阻微结构
- 疏水表面减阻环带实验研究被引量：5
- 2013年
- 针对疏水功能材料在流动减阻方面的应用,选取典型不同粗糙度、不同疏水性的功能涂层表面,通过新型环带实验研究了其阻力特性,并获得了相应的扭矩和减阻率曲线.实验采用测量圆盘带动环带旋转时的扭矩的方法间接计算环带表面所受的摩阻,突破了传统微管道实验在尺度上的限制,避免了水洞实验中影响因素过多的弊端,对疏水材料的宏观应用有着重要意义.实验证实了在宏观尺度下疏水涂层在低雷诺数时的减阻作用;但在高雷诺数时,减阻作用减弱,甚至部分涂层有增阻作用,而压差阻力的迅速增大是造成增阻的主要原因.通过对比分析认为:低雷诺数时,疏水特性对于减阻效果影响更大;而高雷诺数时,粗糙度起更大作用,甚至可能起到增阻的反效果.
- 宋保维郭云鹤罗荘竹徐向辉王鹰
- 关键词：疏水表面粗糙度减阻
- 基于CFD技术的脊状表面湍流流场特性研究被引量：5
- 2011年
- 在湍流状态下,利用计算流体力学(CFD)技术,对一系列布置不同尺寸顺流向脊状结构的表面进行了数值模拟。模拟过程采用Reynolds应力方程湍流模型,并且编制程序设定了充分发展的湍流入口边界。通过与光滑表面比较发现,脊状结构附近产生的流向涡是脊状表面减阻或者增阻的重要原因。流向涡改变了近壁面流场结构,引起了边界层近壁区雷诺应力和壁面剪应力的变化,脊状表面也因此出现了减阻或者增阻的现象。
- 刘占一宋保维黄桥高胡海豹
- 关键词：CFD雷诺应力脊状表面流向涡
- 非稳态下超疏水表面减阻仿真研究被引量：2
- 2013年
- 通过开展湍流状态下超疏水表面流场的非稳态数值仿真,给出了超疏水表面气层发展变化过程,并总结出其流动发展稳定时的减阻基本规律。数值仿真中,采用适用于超疏水表面流场特点的非定常雷诺平均模型,气液两相流则采用VOF多相流模型,超疏水微结构表面网格剖分采用局部加密技术。研究结果表明:超疏水表面微结构内部气体随流动不断变化,最终在每个凹槽的中上部形成稳定存在的气体漩涡;超疏水表面减阻率随来流速度增加先增大而后降低,随表面自由剪切比的增大而增大,而受凹槽深度影响不显著。
- 郭云鹤宋保维胡海豹宋东
- 关键词：湍流超疏水表面非稳态减阻
- 超疏水表面滑移流动特性数值仿真研究被引量：2
- 2013年
- 提出了两无限大平行平板间充分发展层流流动的滑移参数计算方法,并基于不连续气层假设的滑移流动模型,在壁面条件中给定无滑移边界面和自由剪切面组成的复合边界条件,对具有规则微观结构的超疏水表面滑移流动特性进行数值仿真研究.数值仿真结果表明:该计算方法不仅能够精确获得超疏水表面滑移长度、滑移速度、流场结构等信息,还可以得到超疏水表面微观结构的几何尺寸对其减阻特性的影响规律.
- 黄桥高潘光胡海豹宋保维
- 关键词：超疏水表面
