仿羽毛沟槽薄膜减阻机理分析

发布时间：2017-10-10 12:08

  本文关键词：仿羽毛沟槽薄膜减阻机理分析

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【摘要】：根据鸟类飞羽/尾羽表面的沟槽形貌特征,采用轮毂热压工艺制备一种仿生沟槽薄膜,经风洞实验证实仿生薄膜具有显著的减小表面摩擦阻力的作用。本文通过建立数值模型对比光滑表面和沟槽表面对表面摩擦阻力的影响,揭示了沟槽内诱发的微漩涡是导致仿生薄膜减阻的主要原因,并分析了壁面剪切率和压力分布随流场马赫数的变化规律。结果表明,粘性摩擦阻力的降低和压差阻力的增大是影响仿生沟槽薄膜减阻效果的一对矛盾关系,通过沟槽形貌特征的优化抑制压差阻力的增加可显著提高仿生薄膜的减阻效果。
【作者单位】： 清华大学核能与新能源技术研究院先进反应堆工程与安全教育部重点实验室;清华大学摩擦学国家重点实验室;
【关键词】： 仿生薄膜 减阻机理 数值计算 沟槽形貌特征
【基金】：高等学校博士学科点专项科研基金资助课题资助项目(20130002120017) 国家自然科学基金青年科学基金资助项目(31400849)
【分类号】：V211;TB17
【正文快照】： 0引言基于适应环境和生存的需要,自然界中的生物经过亿万年的进化已形成一套自身适应环境的生物机制,其程度近乎于完美,为工程领域的创新提供了极其丰富的范例[1-3]。鸟类作为一种原始的脊椎动物,经过亿万年的进化具有极其优异的飞行特性,目前的研究主要以模仿翅膀翼型和飞行，

本文编号：1006279