水下條紋溝槽表面減阻特性研究.pdf

1、本文從理論計算、模擬分析和水洞試驗三個方面對條紋溝槽表面和隨行波表面的減阻特性進行了全面的研究，將理論計算結果同試驗結果進行了對比，結果基本一致。論文主要研究成果和創(chuàng)新如下： (1)綜述近年來對湍流機理研究的現(xiàn)狀和所得到的主要結論，并在此基礎上系統(tǒng)闡述關于條紋溝槽表面減阻機理的兩種較為有代表性的論述； (2)根掘條紋溝槽表面的特殊結構，提出條紋溝槽表面高精度網(wǎng)格生成要求，并采用微分方程法在連續(xù)條紋溝槽表面生成高精度網(wǎng)格；

2、 (3)根據(jù)條紋溝槽表面的特殊結構，建立適合條紋溝槽表面的流場簡化模型，并選用一方程湍流模型完成了流場理論數(shù)值計算，計算結果表明V型條紋溝槽表面最大減阻量約為10﹪； (4)利用FLUENT軟件完成了條紋溝槽表面特殊流場模擬。針對條紋溝槽表面流場的特點提出數(shù)值模擬相似原理和實施方法。仿真結果很好的驗證了現(xiàn)有關于條紋溝槽表面減阻機理的兩種說法，仿真結果表明條紋溝槽表面最大減阻量約為10﹪；并首次利用FLUENT軟件對隨行波

3、表面進行了仿真計算，仿真結果說明在隨行波波谷處產(chǎn)生的低速漩渦有效的降低了隨行波表面的阻力，最大減阻量約為8﹪； (5)通過表面直接加工V型條紋溝槽和隨行波溝槽的回轉體模型水洞試驗，定量的得到了這兩種減阻方法的減阻量，條紋溝槽表面最大減阻量約為6﹪，隨行波表面最大減阻量約為5﹪。分析試驗結果表明，條紋溝槽表面減阻效果隨著速度的增大先增大后減小，不同尺寸條紋溝槽表面的減阻速度范圍不同，且最佳減阻對應的速度也不相同，尺寸越大對應的最佳