沟槽超疏水复合壁面湍流边界层高效减阻机理的TRPIV实验研究

文档名：沟槽超疏水复合壁面湍流边界层高效减阻机理的TRPIV实验研究
在重力溢流式低湍流度循环水洞中,采用高时间分辨率粒子图像测速技术(TRPIV),对沟槽-超疏水复合壁面的湍流边界层减阻机理进行了实验研究.这种减阻壁面综合了沟槽减阻和超疏水减阻两种被动减阻技术的优势.以300Hz的拍摄频率,测量了光滑壁面(P),超疏水壁面(SH),沟槽壁面(R)和沟槽-超疏水壁面(RS)四种壁面的平板湍流边界层瞬时速度场的时间序列样本,实验基于动量厚度和自由来流速度的雷诺数Reθ=1451,对比分析了四种壁面的平板湍流边界层平均速度剖面和雷诺应力剖面.通过对平均速度剖面的对数律区进行拟合,获得了壁面摩擦速度、壁面摩擦切应力、壁面摩擦系数及其对应的减阻率.利用湍流边界层瞬时速度场的空间条件采样和相位平均方法,获得相干结构的空间特征形态,并通过分析对比不同壁面上壁湍流相干结构特征,以湍流相干结构被动控制为切入点分析了沟槽-超疏水复合减阻壁面的减阻机理.
作者：姜楠王鑫蔚范子椰
作者单位：天津大学机械工程学院力学系,天津市现代工程力学重点实验室,天津300354
母体文献：第三十届全国水动力学研讨会暨第十五届全国水动力学学术会议论文集
会议名称：第三十届全国水动力学研讨会暨第十五届全国水动力学学术会议  
会议时间：2019年8月16日
会议地点：合肥
主办单位：中国力学学会,中国造船工程学会
语种：chi
分类号：O35TK1
关键词：湍流边界层  沟槽-超疏水复合壁面  减阻机理  高时间分辨率粒子图像测速
在线出版日期：2020年7月21日
基金项目：
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