利用计算流体动力学的方法,对光滑表面MIRA阶梯背模型进行了外流场数值模拟与试验验证;根据仿生非光滑表面减阻理论,确定了凹坑型非光滑单元体的布置位置及尺寸,并对凹坑型非光滑单元体结构因素对减阻特性的影响进行仿真分析;并基于正交实验设计对凹坑型单元体的结构因素进行优化,仿真表明最优结构组合的减阻率可达10.54%;最后从压差阻力、诱导阻力和摩擦阻力3个方面对凹坑型非光滑单元体最优结构组合改进前后的减阻机理进行了对比分析,显著提高了车身的减阻效果。

针对复杂地形低风速条件下,风力发电机叶片所受阻力增大导致气动性能降低等问题,以2.5 MW低风速风机叶片为研究对象,结合凸包非光滑表面减阻理论,对非光滑叶片减阻特性进行了研究。首先,定义了变异凸包的结构参数,确定了凸包模型的尺寸阈值,设计了4因素4水平的正交试验,得到了16组不同形状的变异凸包单元;其次,基于低风速工况分析,将变异凸包非光滑表面结构布置于叶片尾翼,利用Fluent软件对不同低风速工况下变异凸包非光滑叶片的减阻性能进行了数值仿真分析,对不同凸包结构参数对非光滑叶片减阻特性的影响进行了研究;最后,对变异凸包非光滑表面减阻的效果与作用机理进行了研究。研究结果表明低风速条件下非光滑叶片最大减阻率为5.89%,影响叶片减阻性能的凸包主次参数为底面半径R、高度H、排列间隔D、顶点偏移距离L;变异凸包非光滑表...

针对油缸密封圈密封性能和摩擦阻力相互制约的问题，提出了仿生非光滑表面减阻技术的方法。以油缸密封圈为研究对象，研究不同活塞速度和仿生凹坑直径与减阻特性的相互关系。仿真结果表明：当压缩率为20％时，仿生非光滑密封圈产生的有效压应力满足了油缸密封圈密封性能；在活塞速度一定且凹坑直径为1．5mm时减阻率达到最大；在凹坑直径一定时减阻率随着初始速度的增大而不断变大，速度为0．6m／s时具有较好的减阻效果。