離心風(fēng)機(jī)翼型葉片脊?fàn)畋砻娴臏p阻特性及優(yōu)化研究.pdf

1、能源問題是伴隨著我國乃至世界各國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最重要問題之一。節(jié)約能源措施本身，已被專家視為“第五能源”，可以大大節(jié)省常規(guī)能源開發(fā)的投資。而對于流體機(jī)械，因黏性作用，流體在流道內(nèi)流動時會在機(jī)械表面產(chǎn)生摩擦阻力，造成流動損失，對機(jī)械性能產(chǎn)生影響。
　　脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)減阻技術(shù)源于仿生學(xué)的研究，通過在對象表面布置一定形狀的脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)，能夠有效的減小摩擦阻力。本文采用數(shù)值模擬方法，對脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)在平板表面和G4-73型離心風(fēng)機(jī)翼型葉片表面的減阻特性進(jìn)

2、行了研究，并依據(jù)脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)在平板表面的減阻數(shù)據(jù)的分析及優(yōu)化結(jié)果，對脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)在離心風(fēng)機(jī)翼型葉片表面的減阻特性進(jìn)行了分析及其優(yōu)化研究。
　　研究結(jié)果表明，脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)在平板表面是可以達(dá)到較好的減阻效果的，其中“h=s=0.1mm、d=0”的脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)減阻效果最為明顯，最大減阻率可達(dá)3.02％，對應(yīng)黏性減阻率可達(dá)40.53%。相比于光滑表面，脊?fàn)畋砻嬖黾恿藟翰钭枇Γ瑴p小了黏性阻力。壓差阻力隨脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)間隔尺寸的增加而減小，黏性阻力隨間隔尺寸的增加

3、而增大。在平板表面的脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)溝槽內(nèi)，形成了穩(wěn)定的二次渦，這些渦起到了類似“滾動軸承”的作用，減小了阻力。脊?fàn)畋砻娴臏u量、湍動能和湍流強(qiáng)度、壁面剪切應(yīng)力以及壓損都低于光滑表面，定性地反映了其具有的減阻效果。小尺寸的脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)的減阻效果較好，減小間隔尺寸可以明顯地減小壁面剪切應(yīng)力，同時增加了渦的數(shù)量，對應(yīng)的黏性減阻效果也增強(qiáng)。
　　脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)在翼型葉片表面也達(dá)到了較好的減阻效果，其作用機(jī)理與平板表面類似。其中最大減阻率在脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)尺寸為h=