超疏水表面对湍流边界层相干结构影响的TRPIV实验研究

• 作者: 刘铁峰 唐湛棋 姜楠 王鑫蔚
• 来源期刊: 实验流体力学
• 学科: 物理学
• 关键词: 减阻 超疏水壁面 TRPIV 空间两点相关 线性随机估计
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 所属期刊栏目: 基础研究与应用
• 页码范围: 90-96
• 页数: 7页
• 分类号: O357.5|O357.4
• 字数: 5552字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11729/syltlx20180101

摘要

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λci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.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	姜楠	天津大学机械工程学院	130	552	12.0	16.0
5	唐湛棋	天津大学机械工程学院	7	10	2.0	3.0
9	刘铁峰	天津大学机械工程学院	1	2	1.0	1.0
10	王鑫蔚	天津大学机械工程学院	2	2	1.0	1.0