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封贝贝 , 汪家道 , 陈大融 , 刘志勇 , 姜胜耀
功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.05.001
根据鸟类飞羽/尾羽表面的沟槽形貌特征，采用轮毂热压工艺制备一种仿生沟槽薄膜，经风洞实验证实仿生薄膜具有显著的减小表面摩擦阻力的作用。本文通过建立数值模型对比光滑表面和沟槽表面对表面摩擦阻力的影响，揭示了沟槽内诱发的微漩涡是导致仿生薄膜减阻的主要原因，并分析了壁面剪切率和压力分布随流场马赫数的变化规律。结果表明，粘性摩擦阻力的降低和压差阻力的增大是影响仿生沟槽薄膜减阻效果的一对矛盾关系，通过沟槽形貌特征的优化抑制压差阻力的增加可显著提高仿生薄膜的减阻效果。
关键词: 仿生薄膜 , 减阻机理 , 数值计算 , 沟槽形貌特征
封贝贝 , 陈大融 , 刘志勇 , 姜胜耀
功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.06.031
为了提高仿飞羽/尾羽沟槽薄膜的减阻性能，通过计算流体力学(CFD)研究沟槽形貌构型参数(d、α、γ)对壁面压力分布、压差阻力系数以及摩擦力的影响。研究结果表明，当Ma＜1时，沟槽形貌构型参数对壁面受力有显著的影响；特别是，对高压区和低压区中心压力以及随之产生的压差阻力的影响最为明显。当外部流场速度Ma 恒定时，存在最优的沟槽形貌构型(d0、α0、γ0)使仿生沟槽薄膜减阻率最大。
关键词: 压差阻力 , 仿生材料 , 减阻 , 微漩涡
