大型平板在高雷諾數下噴氣減阻試驗研究
摘要:針對船舶減阻,論文采用主動噴射氣體減阻方式,在國內循環水槽中首次開展大型平板在高雷諾數條件下噴射氣體沿流程方向阻力分布特性及其減阻持續距離的試驗研究,考察噴射氣體減阻的3個階段:氣泡減阻階段(bubble drag reduction,BDR),過渡階段(transition),氣層(膜)減阻階段(air layer drag reduction,ALDR)。試驗結果表明,氣層(膜)減阻是非常有效及有應用前景的減阻方式。在形成有效氣層時,較經濟的氣層名義厚度約為7~8 mm,在兩側設置50 mm氣體逃逸擋板條件下,減阻持續距離可達9 m。根據試驗測量結果,在較大氣泡直徑(毫米級)狀態,浮力與升力(剪切力)的比值對氣泡的運動擴散有較重要的影響。采用無量綱相似參數/可獲取形成氣層(ALDR)的臨界氣體流量曲線,為不同雷諾數下精確預報氣體流量提供相似性分析的技術手段。
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