Research on the Flow and Drag Reduction Characteristics of Surfaces with Biomimetic Fitting Structure

  • سال انتشار: 1403
  • محل انتشار: دوماهنامه مکانیک سیالات کاربردی، دوره: 17، شماره: 8
  • کد COI اختصاصی: JR_JAFM-17-8_002
  • زبان مقاله: انگلیسی
  • تعداد مشاهده: 130
دانلود فایل این مقاله

نویسندگان

C. Hu

College of Metrology Measurement and Instrument, China Jiliang University, Hangzhou, ۳۱۰۰۱۸, China

Y. Gu

College of Metrology Measurement and Instrument, China Jiliang University, Hangzhou, ۳۱۰۰۱۸, China

J. Zhang

College of Metrology Measurement and Instrument, China Jiliang University, Hangzhou, ۳۱۰۰۱۸, China

Q. Qiu

College of Metrology Measurement and Instrument, China Jiliang University, Hangzhou, ۳۱۰۰۱۸, China

H. Ding

College of Metrology Measurement and Instrument, China Jiliang University, Hangzhou, ۳۱۰۰۱۸, China

D. Wu

College of Metrology Measurement and Instrument, China Jiliang University, Hangzhou, ۳۱۰۰۱۸, China

J. Mou

College of Metrology Measurement and Instrument, China Jiliang University, Hangzhou, ۳۱۰۰۱۸, China

چکیده

To reduce the fluid resistance on the surface of flow-through components and improve energy utilization efficiency, a biomimetic fitting structure model is constructed based on the ridge-like features of beluga skin. The SST k-ω model is employed to numerically simulate the drag reduction characteristics of three biomimetic structures (fitting structure, V-shaped structure, and arc structure) included in the design. The variations of the fitting structure’s viscous resistance and pressure drop resistance with different widths and depths are compared. The drag reduction mechanism of the fitting structure surface is studied based on the pressure stress, velocity field, and shear stress. The results demonstrate that the fitting structure exhibits the best drag reduction performance. The fitting structure with a width of ۳۰ mm and a depth of ۰.۷ mm achieves an optimal drag reduction effect of ۴.۱۸%. The fitting structure exhibits a large low shear stress region, which increases the thickness of the bottom boundary layer, thereby reducing surface velocity and viscous resistance.

کلیدواژه ها

Fitting structure, Drag reduction, Numerical simulation, Surface flow field

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.