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驻留式电解微气泡流动稳定性及减阻性能 被引量：2
1
作者 朱睿 张焕彬 +4 位作者 庄启彬 温潍齐 张子捷 何星宇 刘志荣 《工程科学与技术》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期147-154,共8页
针对航行体表面稳定高效水下减阻问题,提出自稳式电解微气泡阵列流动减阻性能试验研究。制备电极壁面微柱孔阵列表面试片经电解形成稳定微气泡阵列气膜,揭示电解电压、微柱孔尺寸、来流速度影响电解微气泡生长行为、驻留稳定性的作用机... 针对航行体表面稳定高效水下减阻问题,提出自稳式电解微气泡阵列流动减阻性能试验研究。制备电极壁面微柱孔阵列表面试片经电解形成稳定微气泡阵列气膜,揭示电解电压、微柱孔尺寸、来流速度影响电解微气泡生长行为、驻留稳定性的作用机制,通过试验及数值方法研究微气泡阵列流动减阻性能,分析减阻机理。研究结果表明,电极壁面微柱孔可实现微气泡电解自适应启停控制;相同微柱孔直径时,电解电压增大则微气泡达到稳定直径用时越短,但微气泡阵列稳定时间及驻留率降低;相同电解电压下,250μm柱孔内微气泡达到稳定直径用时较少,且微气泡阵列稳定时间及驻留率更佳;气膜型驻留微气泡较突出型具备更强的驻留稳定性;电解电压为20 V时,250μm柱孔微气泡阵列气膜表面样片平均减阻率约为23%,微气泡阵列稳定时间及驻留率达到最大值为420 s、95.46%;驻留微气泡形变及气/水两相界面力共同作用使得微气泡上侧产生大量上抛高速流动,抑制了流向涡下扫流动猝发,显著减小近壁区雷诺切应力;微气泡阵列近壁数值平均湍动能约为0.010 m^(2)/s^(2)小于纯平板(约为0.021 m^(2)/s^(2)),微气泡阵列壁面数值平均剪切力约为30 Pa小于纯平板(约为55 Pa),故可达到高效湍流减阻。 展开更多
关键词 电解 微气泡阵列 减阻 驻留率 猝发
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