方形管道内壁面微结构对湍流减阻效果的影响

发布时间：2017-12-13 18:26

  本文关键词：方形管道内壁面微结构对湍流减阻效果的影响

  更多相关文章： 壁面微结构 范宁系数 减阻率 雷诺应力 涡量

【摘要】：利用循环管路系统,对方形管道内壁面微结构对湍流减阻效果的影响进行了试验研究,研究了循环管路系统不同壁面微结构下流动的范宁系数和减阻率。试验采用的肋条结构尺寸为:肋条宽度均为1.0mm,肋高分别是h=0.3mm、0.5mm、0.7mm。试验介质为普通自来水,水温控制在25℃±0.5℃,水平管道内流体流速范围为0.03~1.80m/s。试验研究结果表明:在量纲为1的肋深h+处于4~15范围内,肋条壁面的范宁系数小于光滑壁面的范宁系数,肋条壁面具有减阻效果;肋高h=0.5mm肋条的减阻效果最好,最大减阻率为11.91%;粒子成像测速仪研究了不同壁面微结构下流体流动的平均速度、雷诺切应力和近壁区的涡量。实验结果表明:肋条的存在使得湍流边界层增厚,雷诺切应力减小,近壁区的涡量降低,从而达到减阻的效果。
【作者单位】： 扬州大学水利与能源动力工程学院;常州大学石油工程学院;常州大学机械工程学院;
【基金】：国家自然科学基金(51376026) 江苏省高校自然科学研究重大项目(15KJA470001)
【分类号】：O357.5
【正文快照】： 壁面微结构减阻技术始于20世纪60年代。WALSH[1-2]研究了具有肋条或沟槽微结构的壁面的湍流减阻性能,结果表明,顺流向的微小沟槽壁面和肋条壁面都能够有效降低摩阻。在过去的半个多 世纪里,各国研究者通过两种手段对壁面微结构的减阻性能进行了研究。一是通过力平衡直接测量

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 虞吉林;考虑微结构的固体力学的进展和若干应用[J];力学进展;1985年01期

2 胡海豹;何强;鲍路瑶;周峰;;二级规则微结构对低表面能纳米通道内微流动的影响[J];机械工程学报;2014年12期

3 孙树伟;郑旭;孔高攀;李战华;;壁面带微结构管道内Cassie状态稳定性的实验研究[J];实验流体力学;2013年03期

4 杨卫;典型材料与微结构的强韧化力学原理(1994～1996年工作总结)[J];力学进展;1997年01期

5 申振华;不良流线体的减阻新概念[J];航空发动机;2001年03期

6 俎铁林;一个引人注目的课题——高分子减阻[J];力学情报;1973年01期

7 r<铁林;一个引人注目的课题——高分子粘性减阻[J];力学情报;1972年11期

8 何川，辛明道;圆柱表面矩形绊条扰流减阻的实验研究[J];重庆大学学报(自然科学版);1996年02期

9 傅鑫;张文宣;栗保明;;低温等离子体减阻实验研究[J];弹道学报;2010年04期

10 王沣浩;姜歌东;罗昔联;梅雪松;;波状圆柱绕流减阻的实验研究[J];西安交通大学学报;2006年01期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 黄银;陈航;冯雪;;基于微结构调控的可拉伸波状硅[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

2 李易;肖鹏;申峰;刘赵淼;;微结构流动润滑中对阻力影响因素的研究[A];北京力学会第20届学术年会论文集[C];2014年

3 刘建林;;微结构表面上两种浸润模型的能量分析[A];北京力学会第13届学术年会论文集[C];2007年

4 高重阳;;纳米孪晶铜的流应力及其微结构演化分析[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年

5 吕鹏宇;薛亚辉;段慧玲;;疏水微结构表面浸润亚稳态特性研究[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

6 王剑峰;魏进家;;阴阳离子表面活性剂溶液在不同温度下的减阻特性和流变特性研究[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年

7 杜广生;刘立宁;刘正刚;王宁;;圆孔和条形孔泄压减阻特性的探讨[A];第七届全国水动力学学术会议暨第十九届全国水动力学研讨会文集（上册）[C];2005年

8 卢拥军;彭飞;邱晓慧;何良好;崔明月;侯向前;王海燕;严芳芳;翟文;程兴生;王丽伟;王进爽;束忠明;金浩;方波;;表面活性剂和聚合物湍流减阻的PIV研究[A];流变学进展（2012）——第十一届全国流变学学术会议论文集[C];2012年

9 何小元;杨福俊;王澄非;徐莹隽;;频闪栅线投影测量三维微结构动态变形[A];第五届二十一世纪的实验力学学科发展——海峡两岸实验力学研讨会论文集[C];2012年

10 袁亮亮;孙明礼;李德才;金胜飞;张广;;磁性液体粘性减阻涂层厚度对流量影响的研究[A];2011中国功能材料科技与产业高层论坛论文集（第三卷）[C];2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 李龙超;粘弹性fene-p模型参数变化对减阻效果影响的数值模拟研究[D];太原理工大学;2017年

2 谭晓军;扩散式旋风分离器两相流动数值模拟研究[D];浙江大学;2006年

，

本文编号：1286164