流体减阻(非光滑结构减阻机理的探究和分析).ppt

非光滑结构减阻机理及应用探索;一 流体阻力概述;;;1.2流体减阻降噪的主要方法;非光滑表面减阻法;二 非光滑结构减阻研究现状;2.1典型非光滑结构;;2.2研究现状;;从形态上看，研究较多的沟槽主要有V形、U形、L形以Space-V形，其中，V形槽表面是研究者研究最多的表面，也是公认为具有最佳的减阻效果。;目前针对沟槽减阻的主要研究工作;三 非光滑结构减降噪机理3.1流体流场特性;近壁区流场特性三维图;;3.2 非光滑结构减阻机理;3.2.1第二涡群理论;3.2.2突出高度理论;四 非光滑结构减阻效果对比及机理探索;4.1 三维沟槽模型;V形沟槽对减阻效果的对比;;横向流动时，脊状小肋峰以下大部分流动被小肋及粘性所阻滞，而当顺流流过脊状结构表面时，则只有相对较小的一部分流动被阻滞。 脊状内的速度分布来看，顺流的速度梯度明显小于横流的速度，这样，顺流使得边界层厚度大于横流的边界层??度。 脊状结构表面的小肋对横向流的阻滞作用远远大于对顺流的，因而要减小扰流物体的阻力只能是在物体表面增加与流向同方向的沟槽。 脊状减阻机理——相对光滑平面，沟槽小肋峰阻碍了瞬时横流的发生，而此横流是由于流体湍流运动引起的。因此，脊状结构的作用便是使边界层内整个湍流动能变化减小，从而使脊状结构表面的摩擦阻力减小。;4.2 不同非光滑结构对减阻效果的影响;4.2.1摩擦阻力系数减阻效果对比水介质;非光滑结构的速度梯度分布明显小于光面结构，说明非光滑结构边界层内剪切力小于平板，剪切力使大尺度涡变小，小尺度涡消失，从而抑制了流向涡对在展向集结低速流体的能力，使得低俗带缓慢上升，一方面意味湍流猝发场所减小，另一方面流动不稳定性减弱。;;4.2.3壁面局部摩擦阻力系数对比;4.2.4剪切力对比（pa);4.2.5 V形沟槽内速度对比(m/s);4.2.6 雷诺应力对比;湍流强度对比;五 非光滑结构在轮胎花纹设计应用的可行性;;