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基于PIV测量的柔性壁减阻试验 被引量:5
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作者 顾建农 晏欣 +1 位作者 张志宏 赵昕 《舰船科学技术》 北大核心 2012年第11期82-85,121,共5页
为了解不同性能的柔性壁对湍流边界层的减阻效果,利用粒子图像测速技术(PIV)对刚性壁面与4种材料的柔性壁面的湍流边界层流向速度分量进行测量。从边界层速度分布求得壁面切应力的分布,并由此得到柔性壁与刚性平板的平均摩擦阻力系数。... 为了解不同性能的柔性壁对湍流边界层的减阻效果,利用粒子图像测速技术(PIV)对刚性壁面与4种材料的柔性壁面的湍流边界层流向速度分量进行测量。从边界层速度分布求得壁面切应力的分布,并由此得到柔性壁与刚性平板的平均摩擦阻力系数。实验结果表明,柔性壁面的边界层速度分布在对数律上有所平移,具有特定性能的柔性壁具有一定的减阻作用。 展开更多
关键词 减阻 柔性壁 PIV 边界层
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各向异性柔性壁上二维T-S波演化的数值研究 被引量:2
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作者 洪正 叶正寅 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1302-1312,I0002,共12页
受自然界鸟类羽毛的柔性特征启发,利用数值模拟的手段进行了各向异性柔性壁面对亚音速边界层中T-S(Tollmien-Schlichting)波空间演化的影响研究.首先,刚性壁面上的数值结果与线性理论预测的结果吻合得很好,验证了所采用的高阶精度格心... 受自然界鸟类羽毛的柔性特征启发,利用数值模拟的手段进行了各向异性柔性壁面对亚音速边界层中T-S(Tollmien-Schlichting)波空间演化的影响研究.首先,刚性壁面上的数值结果与线性理论预测的结果吻合得很好,验证了所采用的高阶精度格心型有限差分方法的可靠性.在此基础上,将部分刚性壁面替换为柔性壁面,结果表明柔性壁面能够减小甚至消除T-S波的不稳定增长区间,即抑制T-S波的发展,因而具有推迟边界层转捩的潜力.柔性壁面的变形不仅有对应T-S波波形的成分,还会因柔性段前缘引起波长更长,与T-S波频率相同的壁面波动.随后开展的参数研究表明,增大壁面阻尼削弱了前缘引起的壁面波动;增大壁面的刚度、张力以及弹性系数都会使得壁面的刚性增强,整体变形幅度下降;柔性壁面的支撑杠杆臂倾角越大,壁面刚性越强.以上参数的增大均会使得柔性壁面抑制T-S波的效果降低.此外,当流动反方向流过时,抑制T-S波的效果也会明显下降.这些研究结果旨在揭示鸟类高效飞行的部分奥秘,为被动减阻提供新的思路. 展开更多
关键词 柔性壁面 各向异性 T-S波 边界层转捩 数值模拟
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二维有限长度柔性壁面上T-S波演化的数值研究 被引量:1
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作者 洪正 叶正寅 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1190-1199,共10页
受自然界鸟类羽毛的柔性特征启发,利用数值模拟的方式开展了柔性壁面对亚声速边界层中T-S波演化的影响研究。刚性壁面上的数值结果与线性理论吻合得很好,验证了数值方法的可靠性。在此基础上,将部分刚性壁面替换为柔性壁面,结果表明,柔... 受自然界鸟类羽毛的柔性特征启发,利用数值模拟的方式开展了柔性壁面对亚声速边界层中T-S波演化的影响研究。刚性壁面上的数值结果与线性理论吻合得很好,验证了数值方法的可靠性。在此基础上,将部分刚性壁面替换为柔性壁面,结果表明,柔性壁面可以抑制T-S波在空间上的增长,从而推迟边界层流动转捩。壁面的变形不只跟随T-S波的波形,还因为柔性段与刚性段相接的前缘和后缘引起与扰动源频率相同的更大尺度的壁面波动,壁面的实际变形由这几种波叠加而成。开展的参数研究结果表明,增大表面的质量密度对于柔性壁面衰减扰动的效果几乎没有影响;增大表面张力和增加底部支撑的弹性系数可以增加壁面的刚性,减小壁面变形的幅度;增加阻尼可以抑制柔性段前后缘产生的大尺度壁面波动的传播,而对跟随T-S波的变形影响不大。总体上,柔性壁面的变形程度越大,其扰动的抑制效果越强。 展开更多
关键词 柔性壁面 有限长度 T-S波 边界层转捩 减阻
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不对称柔性壁管道内幂律流体蠕动传输的精确解 被引量:4
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作者 T·哈亚特 M·贾佛德 +1 位作者 黄绍红(译) 张禄坤(校) 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2010年第10期1172-1180,共9页
在不对称管道内,研究了壁面柔曲性对非Newton流体蠕动流的影响.流变学性质由幂律流体本构方程表征.在数学表达中,采用了长波和低Reynolds数近似.得到了流函数和速度的精确解.给出了流线图及其俘获现象.对所讨论的流动,陈列了关键参数的... 在不对称管道内,研究了壁面柔曲性对非Newton流体蠕动流的影响.流变学性质由幂律流体本构方程表征.在数学表达中,采用了长波和低Reynolds数近似.得到了流函数和速度的精确解.给出了流线图及其俘获现象.对所讨论的流动,陈列了关键参数的显著特征,并最后给出了主要结论. 展开更多
关键词 蠕动流 幂律流体 柔性壁
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