展向周期振动平板的近壁面流场特性实验

发布时间：2017-12-16 16:20

  本文关键词：展向周期振动平板的近壁面流场特性实验

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【摘要】：为了研究壁面展向振动对壁面摩擦阻力及近壁面流场湍流强度的影响,本文开展了在水槽中利用粒子图像测速方法(PIV)分析薄板表面流场信息的实验研究。将一薄板放置于低速水槽中,通过激振器使薄板展向振动,调节激振器的振幅和频率实现不同工况,薄板前缘安置激流丝用以激发壁面湍流。利用粒子图像测速方法连续采集一段时间内的近壁面法向速度剖面,观察近壁面漩涡分布情况,并利用将平均速度剖面与经典湍流对数律拟合的方法估测壁面摩擦应力,为了研究湍流强度影响,对结果进行处理,得到流向速度与法向速度脉动均方根。结果发现:振动后近壁面的漩涡分布明显较少,速度波动明显减弱,流场速度特性趋于层流特性;在振动工况下估测的壁面摩擦阻力均小于非振动工况下,并且在实验工况内振幅和频率增大,减阻效果增强,说明了振动的强度对减阻特性有影响;同时,振动均减小了脉动速度均方根,削弱了近壁面湍流强度,也说明了减阻的机理是降低了近壁面湍流强度,使近壁面流动趋于层流。
【作者单位】： 西北工业大学航海学院;西北工业大学机电学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(51275412)
【分类号】：O357.5
【正文快照】： 减小水下运动物体的阻力,提高航速、节约能源消耗一直是人类追求的目标。与空气相比,水介质的物理特性(密度、粘性、压缩性、空化特性等)具有巨大差异,因此其减阻技术研究更加复杂。迄今为止,在水下减阻方面的研究成果较之航空与航天领域仍逊色不少,但也日益成为人们关注的热

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本文编号：1296670