上海交通大学学报(自然版) ›› 2016, Vol. 50 ›› Issue (02): 278-282.
傅慧萍a,b,李杰b
收稿日期:
2015-03-02
出版日期:
2016-02-29
发布日期:
2016-02-29
FU Huipinga,b,LI Jieb
Received:
2015-03-02
Online:
2016-02-29
Published:
2016-02-29
摘要: 摘要: 分别采用混合物模型、欧拉双流体模型和相群平衡模型对底部通气的二维平板微气泡减阻效果进行了模拟分析,探讨了气泡直径、喷气速度对微气泡减阻率的影响,并对其尺度效应进行研究.结果表明:减小气泡直径可以增加微气泡减阻率;在一定的范围内,减阻率随着喷气速度的增加而增大,但喷气速度过小或过大都将影响减阻效果;相群平衡模型比其他2种模型的数值模拟结果更接近于试验结果;由于物体尺寸增加所致的雷诺数增大在一定程度上会降低微气泡减阻率.
中图分类号:
傅慧萍a,b,李杰b. 微气泡减阻的数值模拟方法及尺寸效应[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2016, 50(02): 278-282.
FU Huipinga,b,LI Jieb. Numerical Simulation Methods of MicroBubbles Drag Reduction and Scale Effect [J]. Journal of Shanghai Jiaotong University, 2016, 50(02): 278-282.
[1]LATORRE R. Ship hull drag reduction using bottom air injection[J]. Ocean Engineering, 1997, 24(2): 6175. [2]王丽艳, 郝思文. 气泡减阻技术研究进展[J]. 船海工程, 2011, 40(6): 109113. WANG Liyan, HAO Siwen. On the development of bubble drag reduction technique[J]. Ship and Ocean Engineering, 2011, 40(6): 109113. [3]CECCIO S L. Friction drag reduction of external flows with bubble and gas injection[J]. Annual Review of Fluid Mechanics, 2010, 42:183203. [4]王家楣, 郑晓伟, 姜曼松. 船舶吃水对微气泡减阻影响的水池试验研究[J]. 船舶工程, 2004, 26(6): 912. WANG Jiamei, ZHENG Xiaowei, JIANG Mansong. Test research on drag reduction of ship model at different draft by microbubble in towing basin[J]. Ship Engineering, 2004, 26(6): 912. [5]丁力. 微气泡减阻喷气参数换算关系研究[D]. 武汉:武汉理工大学交通学院, 2012. [6]陈显文. 回转体微气泡减阻和噪声的数值研究[D]. 武汉:华中科技大学船舶与海洋工程学院, 2012. [7]王炳亮. 船舶微气泡减阻数值模拟及机理研究[D]. 哈尔滨:哈尔滨工程大学船舶工程学院, 2011. [8]MADAVAN N K, DEUTSCH S, MERKLE C L. Reduction of turbulent skin friction by microbubbles[J]. Physical Fluids, 1984, 27(2): 356363. [9]MOHANARANGAM K, CHEUNG S C P, TU J Y, et al. Numerical simulation of microbubble drag reduction using population balance model[J]. Ocean Engineering, 2009, 36(11): 863872. [10]沙作良, 伍倩, 王学魁. 不同黏度下气液体系流体力学行为的PBM模拟[J]. 化工进展, 2009, 28(S): 382387. SHA Zuoliang, WU Qian, WANG Xuekui. PBM simulation on fluid mechanics of gasliquid system with different viscosity[J]. Chemical Industry and Engineering Progress, 2009, 28(S): 382387. [11]傅慧萍. 基于相群平衡模型的舰船气泡尾流数值模拟[J]. 上海交通大学学报, 2013, 47(4): 118123. FU Huiping. Numerical simulation of ship bubbly wake based on population balance model[J]. Journal of Shanghai Jiaotong University, 2013, 47(4): 118123. |
[1] | 丁恩宝, 常晟铭, 孙聪, 赵雷明, 吴浩. 半浸桨不同半径切面入水的水动力特性[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(9): 1188-1198. |
[2] | 吴怀娜, 冯东林, 刘源, 蓝淦洲, 陈仁朋. 基于门式抗浮框架的基坑开挖下卧隧道变形控制[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(9): 1227-1237. |
[3] | 刘谨豪, 严远忠, 张琪, 卞荣, 贺雷, 叶冠林. 地面堆载对既有隧道影响离心试验和数值分析[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(7): 886-896. |
[4] | 孙健, 彭斌, 朱兵国. 无油双涡圈空气涡旋压缩机的数值模拟及试验研究[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(5): 611-621. |
[5] | 秦汉, 伍彬, 宋玉辉, 刘金, 陈兰. 细长体高速风洞超大攻角支撑干扰数值分析[J]. 空天防御, 2022, 5(3): 44-51. |
[6] | 薛飞, 王誉超, 伍彬. 高速飞行器后向分离特性研究[J]. 空天防御, 2022, 5(3): 80-86. |
[7] | 杜登轩 , 乐绍林 , 周 欢 , HtayHtayAung , 喻国良. 均匀来流中承台相对埋深对复合桩 墩局部水动力及冲刷的影响 [J]. 海洋工程装备与技术, 2022, 9(2): 64-71. |
[8] | 郑高媛, 赵亦希, 崔峻辉. 车身用铝饰条拉弯成形面畸变缺陷形成规律[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(1): 53-61. |
[9] | 金戈, 范珉, 周振栋, 谭勇, 钟小波. 升降式止回阀动态特性分析与改进[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(S2): 110-118. |
[10] | 徐德辉, 顾汉洋, 刘莉, 黄超. 新型锥形式旋叶汽水分离器热态试验与数值研究[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(9): 1087-1094. |
[11] | 刘恒, 伍锐, 孙硕. 非均匀流场螺旋桨空泡数值模拟[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(8): 976-983. |
[12] | 王超, 刘正, 李兴, 汪春辉, 徐佩. 自由状态冰块尺寸及初始位置参数对冰桨耦合水动力性能的影响[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(8): 990-1000. |
[13] | 李岩松, 丁鼎倩, 韩东, 刘静, 梁永图. 起伏输油管道临界完全携积水油速数值模拟[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(7): 878-890. |
[14] | 赵朋飞, 薛昕, 杨成. 模拟碱骨料反应引起的箍筋端部锚固退化对钢筋混凝土梁受剪性能的影响[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(6): 681-688. |
[15] | 张源, 李范春, 贾德君. 点阵压气机叶轮的设计与3D打印仿真[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(6): 729-740. |
阅读次数 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
全文 187
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
摘要 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||