基于仿生学原理的射流表面减阻性能研究

发布时间：2018-08-18 08:06

【摘要】：针对仿生射流表面减阻问题,建立仿生射流表面模型,利用SST k-ω湍流模型对其进行数值模拟,所得射流速度曲线与实验数据吻合良好。研究射流流体对边界层厚度的影响规律,探讨仿生射流表面的减阻机理。利用4因素3水平的正交试验,对射流表面和光滑表面摩擦阻力进行对比分析,得到了射流模型参数对减阻效果和节能效果的影响规律:在不考虑外加射流能量的情况下最大减阻率达50.41%;射流速度对节能效果的影响最大,主流速度对节能效果的影响其次,节能效率与主流速度成正比,最大节能效率为276。射流改变了边界层内的流场结构,使得射流表面的边界层厚度增大,垂直于射流表面的速度梯度减小,摩擦阻力减小。
[Abstract]:Aiming at the problem of surface drag reduction of bionic jet, a surface model of bionic jet is established. The numerical simulation is carried out by using SST k- 蠅 turbulence model. The jet velocity curve is in good agreement with the experimental data. The influence of jet fluid on the thickness of boundary layer is studied, and the drag reduction mechanism of bionic jet surface is discussed. The friction resistance of jet surface and smooth surface is compared and analyzed by orthogonal test of 4 factors and 3 levels. The effects of jet model parameters on drag reduction and energy saving are obtained: the maximum drag reduction rate is 50.41 without considering the external jet energy, the influence of jet velocity on energy saving is the most, and the influence of mainstream velocity on energy saving is the second. Energy saving efficiency is proportional to mainstream speed, the maximum energy efficiency is 276. The jet changes the structure of the flow field in the boundary layer, increases the thickness of the boundary layer, decreases the velocity gradient perpendicular to the surface of the jet, and reduces the friction resistance.
【作者单位】： 哈尔滨工程大学机电工程学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51275102)
【分类号】：TG174

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本文编号：2188870