空气动力学学报
空氣動力學學報
공기동역학학보
ACTA AERODYNAMICA SINICA
2013年
3期
326-332
,共7页
郭云鹤%宋保维%胡海豹%宋东
郭雲鶴%宋保維%鬍海豹%宋東
곽운학%송보유%호해표%송동
湍流%超疏水表面%非稳态%减阻
湍流%超疏水錶麵%非穩態%減阻
단류%초소수표면%비은태%감조
turbulent flow%super hydrophobic surface%unsteady%drag reduction
通过开展湍流状态下超疏水表面流场的非稳态数值仿真,给出了超疏水表面气层发展变化过程,并总结出其流动发展稳定时的减阻基本规律.数值仿真中,采用适用于超疏水表面流场特点的非定常雷诺平均模型,气液两相流则采用VOF多相流模型,超疏水微结构表面网格剖分采用局部加密技术.研究结果表明:超疏水表面微结构内部气体随流动不断变化,最终在每个凹槽的中上部形成稳定存在的气体漩涡；超疏水表面减阻率随来流速度增加先增大而后降低,随表面自由剪切比的增大而增大,而受凹槽深度影响不显著.
通過開展湍流狀態下超疏水錶麵流場的非穩態數值倣真,給齣瞭超疏水錶麵氣層髮展變化過程,併總結齣其流動髮展穩定時的減阻基本規律.數值倣真中,採用適用于超疏水錶麵流場特點的非定常雷諾平均模型,氣液兩相流則採用VOF多相流模型,超疏水微結構錶麵網格剖分採用跼部加密技術.研究結果錶明:超疏水錶麵微結構內部氣體隨流動不斷變化,最終在每箇凹槽的中上部形成穩定存在的氣體漩渦；超疏水錶麵減阻率隨來流速度增加先增大而後降低,隨錶麵自由剪切比的增大而增大,而受凹槽深度影響不顯著.
통과개전단류상태하초소수표면류장적비은태수치방진,급출료초소수표면기층발전변화과정,병총결출기류동발전은정시적감조기본규률.수치방진중,채용괄용우초소수표면류장특점적비정상뢰낙평균모형,기액량상류칙채용VOF다상류모형,초소수미결구표면망격부분채용국부가밀기술.연구결과표명:초소수표면미결구내부기체수류동불단변화,최종재매개요조적중상부형성은정존재적기체선와；초소수표면감조솔수래류속도증가선증대이후강저,수표면자유전절비적증대이증대,이수요조심도영향불현저.
