减阻特性论文-宋武超,王聪,魏英杰,许昊,卢佳兴

减阻特性论文-宋武超,王聪,魏英杰,许昊,卢佳兴

导读:本文包含了减阻特性论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:水下航行体,水下减阻,俯仰运动,微气泡

减阻特性论文文献综述

宋武超,王聪,魏英杰,许昊,卢佳兴[1](2019)在《水下航行体俯仰运动微气泡减阻特性试验研究》一文中研究指出为研究水下航行体俯仰运动过程中微气泡流形态及减阻特性的变化规律,利用自主设计的驱动装置、高速摄像系统和测力系统,开展水下航行体俯仰运动微气泡减阻特性试验研究。试验过程中,基于自主设计的驱动装置,实现航行体绕其头部按正弦规律作俯仰运动。研究结果表明:当体积流量系数较小时,水下航行体运动过程中离散的微气泡始终均匀分布在航行体表面;水下航行体俯仰运动过程中,轴向力系数、法向力系数、阻力系数和升力系数的变化规律类似,均呈正弦变化规律,且其变化周期与攻角变化周期基本同步;对于不同体积流量系数下俯仰运动的航行体,随着攻角的增加,其阻力系数均呈近似线性增加规律,减阻率呈逐渐线性减小规律。(本文来源于《兵工学报》期刊2019年09期)

朱越亭,马铁华,张红艳,沈大伟[2](2019)在《基于Fluent的底部排气弹减阻特性数值模拟》一文中研究指出运用前处理软件Gambit建立模型,运用Fluent软件进行了仿真计算,研究了弹丸在有无底排状况下的流场特性,分析了不同马赫数以及不同攻角飞行状态下弹丸的阻力系数和升力系数的变化规律。结果表明:在超音速来流下,阻力系数随来流攻角的增大呈抛物线性增大,随来流马赫数的增大呈抛物线性减小,升力系数随来流攻角的增大呈线性增大,随来流马赫数的增大而减小,且攻角越大减小幅度越明显;弹丸在有无底排前后,升力系数无明显变化,阻力系数大幅下降,最高减阻率达34. 8%。(本文来源于《兵器装备工程学报》期刊2019年06期)

宋武超,王聪,魏英杰,夏维学[3](2019)在《水下航行体俯仰运动微气泡流形态及减阻特性试验研究》一文中研究指出为研究水下航行体俯仰运动过程中,微气泡流形态及减阻特性的变化规律,采用自主设计的驱动装置、高速摄像系统和测力系统,在水洞中开展水下航行体俯仰运动微气泡减阻特性试验研究。基于该驱动装置,实现了航行体模型以正弦变化规律的角速度绕其头部转动;基于高速摄像系统,分析了微气泡流形态变化特性;基于测力系统,分析了俯仰运动过程中水下航行体流体动力特性及不同通气量下微气泡减阻特性变化规律。试验结果表明:较低通气量下,在水下航行体俯仰运动过程中,离散的微气泡始终均匀分布在航行体表面;随着通气量的增加,微气泡流密度逐渐增加,透明度逐渐降低,并最终融合成透明空泡;航行体俯仰运动过程中,其航行体轴向力系数和法向力系数基本呈正弦变化规律,且其周期与攻角变化周期基本同步;不同通气量下航行体轴向力系数的变化规律基本相同,均呈正弦变化规律,且随着通气量的增加,相同姿态下的航行体轴向力系数逐渐减低,并最终趋于恒定。(本文来源于《兵工学报》期刊2019年06期)

李佳川[4](2019)在《高温球体入水多相流动及水下减阻特性研究》一文中研究指出入水问题是一个在极短时间内涉及跨介质的气-液-固相互作用的复杂多相流动问题。入水问题与航海、航空和航天等领域息息相关,例如:空投鱼雷、航天飞行器海上回收和船舶砰击等。减小运动体水中阻力是水动力学领域的一个重要问题,较低的阻力意味着更快的速度和更低的能源消耗,因此研究水下减阻技术对能源节约、提高船舶和水下航行器性能等具有重要意义。近期的研究表明沸腾效应对运动体入水多相流动和水下减阻特性具有较大影响。本文采用数值模拟和实验相结合的方法,针对高温球体入水过程的多相流动特性和水下运动过程的减阻特性开展研究。主要研究内容和成果如下:基于高速摄像实验方法,对高温球体入水多相流动特性进行了系统的研究。开展了不同入水速度、球体初始温度和水温条件下的球体入水实验,获得了核态沸腾和膜态沸腾阶段球体入水空泡流动方式和演化特性,并对入水空泡形态进行了划分。在核态沸腾和膜态沸腾阶段,球体均可以在较小的入水速度条件下形成入水空泡,核态沸腾球体生成的空泡壁面比较粗糙,膜态沸腾球体生成的空泡壁面比较光滑。分析了膜态沸腾阶段球体初始温度和入水速度对蒸汽膜稳定性的影响,球体温度越低、入水速度越大蒸汽膜越容易受到扰动,从而形成扰动的入水空泡。开展了超疏水性表面高温球体入水实验,分析了沸腾效应与球体表面润湿性的耦合作用对入水空泡演化特性的影响。基于VOF(Volume of Fluid)多相流模型,耦合蒸发-冷凝相变模型,建立了膜态沸腾球体入水过程数值模拟方法,并与实验结果对比验证了数值方法的有效性。通过数值模拟对比分析了膜态沸腾球体与亲水性、超疏水性表面球体入水流动特性的差异。膜态沸腾球体空泡壁面与球体表面不存在接触线,汽化生成的蒸汽膜将球体底部与水隔开,空泡壁面径向扩张速度远大于超疏水性表面球体,空泡的深闭合时间较大。开展了不同相对密度的膜态沸腾球体入水多相流动特性数值研究,分析了相对密度对入水空泡演化和流体动力特性的影响。开展了高温球体水下运动过程减阻特性实验研究,得到了核态沸腾和膜态沸腾球体在不同温度水中自由下落过程的平均速度,分析了球体初始温度和水温对水下减阻特性的影响。获得了室温球体、核态沸腾和膜态沸腾球体水中运动过程叁种典型状态下速度随时间的变化规律,并分析了叁种状态下球体水中下落过程的轨迹稳定性。核态沸腾球体形成的蒸汽不易发生堆积,减阻效果好于膜态沸腾球体。与室温球体相比,膜态沸腾球体下落轨迹稳定性较好,核态沸腾球体下落轨迹稳定性较差。采用Mixture多相流模型对膜态沸腾球体水下运动减阻特性进行了数值研究,揭示了膜态沸腾球体水下减阻机理,分析了雷诺数和表面加热位置对水下减阻特性的影响。膜态沸腾球体尾部低速旋涡区较窄,形成的蒸汽云为流线型。膜态沸腾球体在水下运动过程中,流体在蒸汽膜外部具有较大的流动速度,蒸汽膜的滑移效应减小了壁面对流体的粘滞力作用,使流动分离点向球体尾部移动,减小了球体受到的阻力。随着雷诺数的增加,蒸汽堆积位置向后移动,延缓流动分离,阻力系数逐渐减小。表面加热位置越靠近来流方向,蒸汽的堆积效应越弱,流动分离位置越靠近球体尾部,减阻能力越强。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01)

李恩田,王丰海,刘洋[5](2019)在《湍流边界层内表面活性剂减阻特性研究》一文中研究指出湍流主要通过边界层流体与壁面的摩擦引起的,因此,研究表面活性剂的流向上边界层内湍流减阻性非常有意义,通过压降和粒子图像测速法分别研究了质量分数为10×10~(-6),50×10~(-6)和100×10~(-6)下的表面活性剂溶液与水的压降、范宁系数、减阻率、平均速度、速度分布云图、雷诺应力、涡量和涡量分布云图,实验发现:在表面活性剂的壁面范宁系数要比水时壁面的范宁系数要小,在质量分数为50×10~(-6)时减阻效果最好,最大减阻率为20%。得出结论:表面活性剂的加入使湍流边界层的厚度增加,雷诺切应力减小,在靠近管道的中心处的涡量最小,随着远离管道的中心,涡量缓慢地增大,近壁区的涡量降低,表面活性剂的减阻溶液的涡量比水的涡量稍微大一点,说明主要抑制管道中心区域的湍流强度来降低阻力,从而达到减阻效果。(本文来源于《化学工程》期刊2019年05期)

姜宇轩[6](2019)在《河鲀表皮及其仿生减阻构件表面流动特性的测量》一文中研究指出仿生表面减阻作为现在最热门的减阻技术之一,具有成本低、无污染等特点。河鲀作为一种洄游鱼类,在长期的生物进化过程中,体表已经进化出能够减少其在洄游过程中所受到阻力的结构,本文从此处出发,对河鲀表皮以及其仿生非光滑减阻构件表面的流动特性进行测量研究。具体研究内容如下:(1)设计并搭建了一种基于PIV技术的水下平面流动特性测量装置。根据试验平台的设计要求及测量样件的要求,采用闭式动力驱动式循环水洞与PIV测量技术结合的方式设计并搭建水下平面流动特性测量装置。所搭建的试验平台能够满足0.8~3m/s流速可调,试验样件拆装更换方便,试验段平板模型能够满足被测样件表面的流场达到湍流阶段。(2)通过所设计搭建的水下平面流动特性测量装置来对河鲀背部以及腹部中心区域的表皮表面在不同来流速度下的湍流边界层进行了测量。通过对比分析河鲀表皮与光滑平板表面的平均速度剖面、湍流强度、雷诺应力以及涡量等湍流统计量,分析河鲀表皮的减阻性能,探究其表面的流动减阻机理。研究发现,在特定的来流速度下,相比于光滑平板,河鲀表皮具有减阻效果,最大减阻率能够达到18.1%,河鲀表皮表面的粘性底层更厚,近壁区的脉动速度以及雷诺应力更小,但表面的涡量更大。(3)通过场发射扫描电子显微镜以及光学显微镜对河鲀不同部位的表皮形貌进行观测,得出河鲀体刺的大小形状及排布规律,根据所得形貌及规律,提取并简化体刺模型,设计了仿生非光滑减阻构件,并利用所设计搭建水下平面流动特性测量装置对其表面的平均流动特性进行测量,分析比较各构件表面的速度场、脉动速度以及切应变率,探究叁者的变化规律,并根据构件表面的流场结构特点,探究其减阻机理。研究发现,在一定的变化范围内,构件表面减阻元的纵向间距只影响其表面的法向速度,法向速度随其增大而减小;减阻元横向间距增大,边界层厚度增大,法向速度增大,脉动速度增大,但减阻元尖端处的切应变率减小;减阻元高度增加,边界层厚度增大,法向速度增大,脉动速度增大,减阻元尖端处的切应变率先变大后减小,高度与底面直径相等的情况下切应变率最大;减阻元之间存在低速流场,使得原来固-液接触变为液-液接触,实现减阻;较高的减阻元之间还存在反向旋涡,减小低速流场与高速流场之间的摩擦,实现减阻。(本文来源于《江苏科技大学》期刊2019-05-14)

李恩田,胡祥,郭良辉,刘洋,刘雯[7](2019)在《壁面微沟槽与表面活性剂耦合对管道中湍流减阻特性的影响》一文中研究指出通过矩形管道压降实验研究了壁面微沟槽和表面活性剂的减阻性能及联合减阻的增益效果,用粒子成像测速仪分析了流场特性。实验所用的微沟槽为3种不同结构的顺流向V形沟槽,表面活性剂为十六烷基叁甲基氯化胺(CTAC),水杨酸钠(NaSal)作为补偿离子。结果表明,壁面微沟槽和表面活性剂溶液均有减阻效果,二者耦合后减阻率进一步提升,最高减阻率为48.26%。微沟槽的减阻性能主要作用在近壁区,通过影响边界层平均流速、速度脉动强度和涡结构,减少表面活性剂的湍动能损耗。当超过表面活性剂的临界雷诺数后,沟槽尖端的高剪切力会加剧胶束结构分解。表面活性剂能抑制湍流涡的演变,扩大微沟槽有效减阻的雷诺数范围。(本文来源于《过程工程学报》期刊2019年05期)

任刘珍,张庆辉,陈少强,黄照源,胡海豹[8](2019)在《管道内均匀与非均匀PEO溶液湍流减阻特性研究》一文中研究指出在自制重力式循环水槽中(最高试验Re数可达105),测试分析了管道内均匀与非均匀聚氧化乙烯(PEO)溶液的湍流减阻规律。结果表明,均匀PEO溶液减阻率(DR)随Re数和浓度增加而提高(最大减阻率>70%),但浓度大于临界浓度(100p.p.m)后DR不再增加;而相同浓度均匀PEO溶液的减阻效果随时间逐渐减弱,且Re数越大,剪切破坏越严重,DR下降越明显。与均匀PEO溶液不同,非均匀PEO溶液(从管壁狭缝向内喷射PEO溶液所得)不受剪切破坏影响,减阻效果更稳定,且药品使用量小;同时通过增大喷射速率、Re数和喷射液浓度,可提高减阻率(最大减阻率>50%)。对比可见,喷射减阻方式仅需消耗少量药剂,就能实现显着、稳定减阻,有望用于水下航行体湍流减阻。(本文来源于《实验力学》期刊2019年02期)

宋武超,王聪,魏英杰,路丽睿[9](2019)在《水下航行体微气泡减阻特性试验研究》一文中研究指出为研究微气泡对水下航行体减阻影响规律,分析微气泡流形态变化特性,基于高速摄像系统和测力系统,开展水下航行体微气泡减阻特性试验研究。基于高速摄像系统,对比分析了微气泡流形态变化特性及微气泡尺寸分布特征;基于测力系统,分析了微气泡减阻特性变化规律及微气泡尺寸对减阻效率的影响。试验结果表明:通气环和通气段模型在不同通气率下微气泡流形态的最主要差别在于是否存在"卷起"和空穴现象,且微气泡流形态的不同对微气泡的减阻规律产生直接影响;不同条件下,微气泡尺寸分布均服从正态分布,且相同来流速度下,微气泡直径随着微孔介质孔隙的增加而增大;随着通气量的增加,通气环模型减阻率依次呈现缓慢增加、快速增加和逐渐稳定叁个阶段,通气段模型减阻率则始终保持以一个较为稳定的增长率线性增加,直到最后逐渐稳定;尺寸较小的微气泡具有更高的减阻效率。(本文来源于《振动与冲击》期刊2019年05期)

张扬[10](2019)在《涡轮叶片蜿蜒通道整流减阻机制及换热特性研究》一文中研究指出涡轮叶片蜿蜒通道结构设计对于高效利用冷气、强化叶片冷却效果和提高涡轮进口燃气温度进而提高发动机效率具有重要的意义。本文以静叶中典型的U型蜿蜒通道为研究对象,设计了一系列异型导流片结构并通过数值和试验的方法研究其在通道内部的整流减阻效果和强化换热特性;并提取各减阻构件的敏感参数,完成了其组合影响规律的研究。本文首先介绍了数值计算方法和采用瞬态液晶的试验测量方法,并对其准确性分别进行了验证。对不同雷诺数下(Re=30000,40000,50000,60000)带有不同周向长度的7种异型导流片U型通道及简单光滑通道的流动和换热特性进行数值研究,对Re=30000下典型结构进行试验验证。研究中发现:导流片能够显着降低过弯流体对通道外壁面的碰撞损失,有效控制过弯分离涡的大小,改变弯道二次流结构以减小通道压损;强化弯道处的换热能力,改善弯道出口处换热分布的不均匀性。对于90°、135°、180°叁种周向角度的导流片通道,增大角度有利于发挥导流片的整流效果,降低通道阻力系数比,同时弯道处强化换热效果更加平均。导流片尾部延伸段结构可以进一步限制过弯分离涡的发展,从而显着降低压损;在4种延伸段长度(P/d=0.1,0.25,0.5,1)方案中,随着长度增大,通道阻力系数比先减小后增大,综合热性能的变化则完全相反。研究结果表明,相比于简单光滑通道,带导流片通道的阻力系数比最大减小约60%,综合热性能最多能提高26%。对于本研究中的8种U型通道,雷诺数对其流场结构和换热分布趋势几乎没有影响,仅阻力系数比均随着雷诺数增大而增大,而综合热性能随着雷诺数增大而减小。在此基础上,本文针对叁种隔板厚度(T/d=0.2,0.5,1)、两种回流弯头(圆形弯头和方形弯头)及叁种导流片径向距离(W_r/W=0.2,0.33,0.5)的多种交叉组合模式开展了数值研究。计算结果表明:增大隔板厚度可以抑制过弯流动分离,减小压损,但整体换热性能也有所下降。对于两种弯头结构,当隔板较薄时,方形弯头的阻力系数比略高于圆形弯头;随着隔板地加厚,二者的差值越来越大,最大约8%。导流片径向距离对阻力系数比的影响与隔·板厚度有关,当隔板较薄时,径向距离偏小的导流片减阻效果较好,当隔板较厚时则相反。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2019-03-01)

减阻特性论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

运用前处理软件Gambit建立模型,运用Fluent软件进行了仿真计算,研究了弹丸在有无底排状况下的流场特性,分析了不同马赫数以及不同攻角飞行状态下弹丸的阻力系数和升力系数的变化规律。结果表明:在超音速来流下,阻力系数随来流攻角的增大呈抛物线性增大,随来流马赫数的增大呈抛物线性减小,升力系数随来流攻角的增大呈线性增大,随来流马赫数的增大而减小,且攻角越大减小幅度越明显;弹丸在有无底排前后,升力系数无明显变化,阻力系数大幅下降,最高减阻率达34. 8%。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

减阻特性论文参考文献

[1].宋武超,王聪,魏英杰,许昊,卢佳兴.水下航行体俯仰运动微气泡减阻特性试验研究[J].兵工学报.2019

[2].朱越亭,马铁华,张红艳,沈大伟.基于Fluent的底部排气弹减阻特性数值模拟[J].兵器装备工程学报.2019

[3].宋武超,王聪,魏英杰,夏维学.水下航行体俯仰运动微气泡流形态及减阻特性试验研究[J].兵工学报.2019

[4].李佳川.高温球体入水多相流动及水下减阻特性研究[D].哈尔滨工业大学.2019

[5].李恩田,王丰海,刘洋.湍流边界层内表面活性剂减阻特性研究[J].化学工程.2019

[6].姜宇轩.河鲀表皮及其仿生减阻构件表面流动特性的测量[D].江苏科技大学.2019

[7].李恩田,胡祥,郭良辉,刘洋,刘雯.壁面微沟槽与表面活性剂耦合对管道中湍流减阻特性的影响[J].过程工程学报.2019

[8].任刘珍,张庆辉,陈少强,黄照源,胡海豹.管道内均匀与非均匀PEO溶液湍流减阻特性研究[J].实验力学.2019

[9].宋武超,王聪,魏英杰,路丽睿.水下航行体微气泡减阻特性试验研究[J].振动与冲击.2019

[10].张扬.涡轮叶片蜿蜒通道整流减阻机制及换热特性研究[D].南京航空航天大学.2019

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