仿生坑槽组合微结构表面减阻特性研究OA
目的针对现有定截面沟槽与凹坑结构整体减阻有限的问题,探明定截面与非定截面对流场调控以及减阻性能的差异,以剑鱼皮肤微结构为仿生对象,研究定截面到非定截面结构演化及其对应的减阻效应。方法运用水洞实验和采用雷诺平均N-S方程结合RNGk-ε湍流模型数值模拟的对比方法,对仿生坑槽组合结构在不同来流速度下的减阻性能进行对比分析。结果研究发现非定截面的等宽坑槽与收缩坑槽不具有减阻效果,而非定截面斜坡坑槽凭借“类滚珠效应”在低速下具有减阻效果,且在0.5m/s时减阻峰值高达7.5%,高于定截面沟槽的减阻峰值5.5%。本研究提出了非定截面水下微结构减阻表面设计思路。结论证实了非定截面在特定结构和尺寸下具有一定的减阻优势,“类滚珠效应”为表面减阻提供了新的方向,为水下潜航器的减阻优化设计提供一定的借鉴。
李嘉浩;张超锋;庞列辉;孙守乐;王双利
江南大学机械工程学院,江苏无锡214000 江南大学江苏省食品先进制造装备技术重点实验室,江苏无锡214000江南大学机械工程学院,江苏无锡214000 江南大学江苏省食品先进制造装备技术重点实验室,江苏无锡214000江南大学机械工程学院,江苏无锡214000 江南大学江苏省食品先进制造装备技术重点实验室,江苏无锡214000江南大学机械工程学院,江苏无锡214000 江南大学江苏省食品先进制造装备技术重点实验室,江苏无锡214000江南大学机械工程学院,江苏无锡214000 江南大学江苏省食品先进制造装备技术重点实验室,江苏无锡214000
机械制造
仿生坑槽组合减阻率流场特性减阻特性
《表面技术》 2026 (13)
P.265-272,8
国家自然科学基金(52475264,52475358)。
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