湍流边界层中的相干结构是壁面摩擦阻力的主要来源。通过研究超疏水壁面对相干结构的影响,揭示其减阻机理。利用高时间分辨率粒子图像测速技术(TRPIV),分别对流速为0.165m/s的亲水壁面和超疏水壁面平板湍流边界层进行测量,得到了2种壁...湍流边界层中的相干结构是壁面摩擦阻力的主要来源。通过研究超疏水壁面对相干结构的影响,揭示其减阻机理。利用高时间分辨率粒子图像测速技术(TRPIV),分别对流速为0.165m/s的亲水壁面和超疏水壁面平板湍流边界层进行测量,得到了2种壁面瞬时速度矢量场的大样本时间序列。通过对比分析2种壁面的平均速度剖面和湍流度,得到了5.39%的减阻效果。通过二维空间两点相关函数的方法定义并提取相干结构,对比得到超疏水壁面能够有效减小相干结构流向尺度的结论。进一步采用λ ci 准则对发卡涡头进行识别,并以此为条件事件对其周围的脉动速度分布情况进行线性随机估计。结果表明:超疏水壁面能够有效削弱单个发卡涡头的强度,并且能够影响其周围发卡涡包结构的组织形式,整体减弱涡包下方近壁区低速流体质点的流向脉动,从而有效减小壁面摩擦阻力。展开更多
利用相界面追踪的CLSVOF(coupled level set and volume of fluid)方法,对液滴在不同速度下撞击超疏水管状壁面的演化过程展开研究。研究结果表明,不同初速度会对液滴在管壁上的动态特性产生较大影响。当撞击速度较小时,液膜会以整体的...利用相界面追踪的CLSVOF(coupled level set and volume of fluid)方法,对液滴在不同速度下撞击超疏水管状壁面的演化过程展开研究。研究结果表明,不同初速度会对液滴在管壁上的动态特性产生较大影响。当撞击速度较小时,液膜会以整体的形态反弹;继续增大撞击速度后,由于受到外缘液膜的牵扯,液膜内部开始出现断裂;撞击速度足够大时,液膜发生解体破碎。同时给出了对于初速度在2.00m/s以内、直径为2.58mm的水滴撞击管径为8.00mm的超疏水壁面时运动状态发生转变的临界条件。展开更多
文摘湍流边界层中的相干结构是壁面摩擦阻力的主要来源。通过研究超疏水壁面对相干结构的影响,揭示其减阻机理。利用高时间分辨率粒子图像测速技术(TRPIV),分别对流速为0.165m/s的亲水壁面和超疏水壁面平板湍流边界层进行测量,得到了2种壁面瞬时速度矢量场的大样本时间序列。通过对比分析2种壁面的平均速度剖面和湍流度,得到了5.39%的减阻效果。通过二维空间两点相关函数的方法定义并提取相干结构,对比得到超疏水壁面能够有效减小相干结构流向尺度的结论。进一步采用λ ci 准则对发卡涡头进行识别,并以此为条件事件对其周围的脉动速度分布情况进行线性随机估计。结果表明:超疏水壁面能够有效削弱单个发卡涡头的强度,并且能够影响其周围发卡涡包结构的组织形式,整体减弱涡包下方近壁区低速流体质点的流向脉动,从而有效减小壁面摩擦阻力。
文摘利用相界面追踪的CLSVOF(coupled level set and volume of fluid)方法,对液滴在不同速度下撞击超疏水管状壁面的演化过程展开研究。研究结果表明,不同初速度会对液滴在管壁上的动态特性产生较大影响。当撞击速度较小时,液膜会以整体的形态反弹;继续增大撞击速度后,由于受到外缘液膜的牵扯,液膜内部开始出现断裂;撞击速度足够大时,液膜发生解体破碎。同时给出了对于初速度在2.00m/s以内、直径为2.58mm的水滴撞击管径为8.00mm的超疏水壁面时运动状态发生转变的临界条件。
