八重准周期排列的短沟槽结构减阻机理分析

摘要：

设计构建了一排和三排阵列的八重准周期短条纹沟槽减阻结构，以及作为对比研究的无序和周期结构，并采用雷诺Navier-Stokes方程和RANG k-ε湍流模型，系统计算了这些结构表面的湍流边界层状态和总应力。模拟结果显示：八重准周期沟槽结构相对于周期和无序结构具有更优的减阻效应，且为三排阵列时的减阻效果明显优于单排阵列。这一结果得到了减阻实验的验证。通过分析比较不同结构的流体边界层特性发现，八重准周期结构可有效抑制附面层的涡强度，减小湍流耗散速率，保持流体条纹相的稳定性。结合二维光栅的夫琅禾费衍射波模型分析表明，八重准周期结构可减弱衍射谱在大角度方向上的谱强度，揭示出该结构抑制流体相干扰动波扩展的物理机制，并与流场分析结果相符合。

关键词：沟槽结构、涡、条纹相、八重准周期

分类号：O4 ;TB5

资助基金：国家自然科学基金51301139,10872172;高等学校博士学科点专项科研基金20126102120058;西北工业大学基础研究基金批准号:JCY20130147资助的课题.@@@@ Project supported by the National Natural Science Foundation of ChinaGrant .51301139,10872172;the Specialized Research Fund for the Doctoral Program of Higher Education of ChinaGrant 20126102120058;Fundamental Research Foundation of Northwestern Polytechnical University, ChinaGrant JCY20130147

在线出版日期：2014-05-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共1页

页码：084704-1-084704-11