【摘 要】
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采用准LIGA技术在抛光的铜板表面制备出辐射、圆环及平行状矩形微沟槽,并基于高速摄像技术观测了水滴撞击不同微沟槽表面的铺展特性,给出不同We数下水滴铺展过程、最大铺展直径、指状物数量及长度规律.分析表明,低速撞击时,微沟槽均抑制水滴铺展,但对回缩无影响;随着撞击速度的增大,平行铺展方向的沟槽利于铺展,并诱使指状物沿其方向快速伸展,甚至伴随沿沟槽飞溅小水滴现象,但造成水滴回缩弱或无回缩;与此不同,垂
【机 构】
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西北工业大学航海学院高速水洞实验室,西安710072
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采用准LIGA技术在抛光的铜板表面制备出辐射、圆环及平行状矩形微沟槽,并基于高速摄像技术观测了水滴撞击不同微沟槽表面的铺展特性,给出不同We数下水滴铺展过程、最大铺展直径、指状物数量及长度规律.分析表明,低速撞击时,微沟槽均抑制水滴铺展,但对回缩无影响;随着撞击速度的增大,平行铺展方向的沟槽利于铺展,并诱使指状物沿其方向快速伸展,甚至伴随沿沟槽飞溅小水滴现象,但造成水滴回缩弱或无回缩;与此不同,垂直铺展方向的沟槽则抑制铺展,也能略微促进指状物伸展,但基本不影响水滴回缩.
其他文献
采用尺度适应模型SAS(scale adaptive simulation)计算NACA 0021翼型低马赫数大迎角气动特性,并将升力系数,阻力系数,压力分布和升力系数的功率谱密度与实验数据进行对比.SAS与Menters SST两方程湍流模型耦合时,通过加入包含速度二阶导数的项得到.
在原有的混合RANS/LES方法中引入了一组简单的转捩判断模型,通过相关气动结果和声学结果的分析对比,对这一改进方法进行验证.在具体的研究过程中采用了非线性声学求解(nonlinear acoustics solvers,NLAS)方法,该方法通过定常RANS计算,湍流人工重构和非线性扰动方程三者之间的结合将RANS和LES方法组合到同一个计算框架下,能够准确预测湍流引起的非线性气动噪声,但通常会
从湍流的多尺度混沌动力学特性出发,通过分析湍流大涡模拟中数值误差和亚格子模型误差传播的动力学行为,提出:至少对基于涡黏性模型的大涡模拟方法而言,可以在保证可分辨尺度和亚格子尺度能量传递平衡的前提下,适当放开对数值误差控制的要求.发展了一种动态自适应迎风方法.
基于湍流数值模拟和声比拟相结合的方法,研究了湍流模型对高雷诺数亚声速流动中的圆柱绕流气动噪声问题的影响.在声源模拟中,分别利用CLES模型和DES模型求解可压缩NS方程,并通过计算出的非定常湍流场构建声源.在近场,通过求解APE方程模拟声传播过程,远场处则利用FW-H方程积分形式模拟远场噪声.
研究了CLES方法在不可压缩槽道流中的层流-湍流转捩问题.通过与DNS数据的对比,发现尽管CLES对于充分发展的湍流模拟表现出明显的优势,但CLES模型在模拟转捩前流动时会引起较大误差.探讨了带来误差的原因,并进行了验证.进一步地,针对槽道流时间转捩问题对CLES模型进行了修改,获得了令人满意的结果.通过上述研究,成功地将CLES模型推广到时间转捩问题中来.
将指数极坐标建立在振荡圆柱上,对Re=150剪切来流条件下的涡生振荡及其电磁控制进行了数值研究.在背景涡的作用下,振荡圆柱的涡街由两排方向相反的涡列构成且由于上侧涡的强度大于下侧的,导致涡街向下侧倾斜,涡的脱落导致升力的周期振荡,由于背景涡的效果,使平均升力为负,圆柱振荡的平衡位置向下侧漂移.
提出了一种尾流控制方法,即在近尾流区以流向振动的翅片抑制钝体的涡旋脱离.计算结果表明,在合适的间距范围内,振动翅片可完全抑制尾流的非定常特性,且近尾流区可恢复至回流泡状态.结果显示,源自圆柱的自由剪切层和翅片固壁处振动边界层之间的相互作用是产生尾流抑制效果的主要原因.
分布在弱电介质溶液中的电磁力(Lorentz),可以有效地控制边界层的流动,然而制约其推广应用的主要瓶颈是极为低下的控制效率.研究拟从电磁力定义出发,根据翼型绕流流场的特点,综合电磁极板空间布置方式和宽度以及磁场强度,构造具有优化特征的电磁力.以翼型的升阻比及电磁力效率η=Psaved/ Pused为判据,利用转动水槽为主的实验体系和基于双时间步Roe格式的数值方法,对翼型绕流的电磁力控制优化进行
通过采用由扬声器作为激励源的合成射流激励器,研究其产生的合成射流对由半导体制冷片所控制的变温冷表面上水滴结冰过程的影响.在实验过程中,冷表面及水滴初始温度为室温,然后开始对水滴进行冷却,在冷表面降低到特定温度时开始在水滴的上方启动合成射流激励器.通过对在不同冷表面温度条件下启动合同射流,详细地研究了合成射流对水滴结冰过程的影响.
利用热线测速仪在重力式低速水槽中精确测量了疏水表面的湍流边界层流场,研究了疏水表面在湍流中的减阻规律及其形成机理.根据提取出的猝发信号,分析了猝发过程中喷射与扫掠事件的相位平均波形,进一步证实了疏水表面对湍流脉动的抑制作用.因此,疏水表面抑制了湍流脉动,从而降低了固体壁面的摩擦阻力,并最终形成了湍流中的宏观减阻效果.