气幕减阻研究进展

本文从试验研究、理论探讨及实船开发三个方面，简要地介绍了气幕减阻技术的研究状况，指出这项技术值得大力研究开发，并提出了有待深化研究的问题。

气膜条件下车厢表面摩擦阻力计算理论研究

针对气膜条件下厢式运输车厢体表面摩擦阻力减小的实验结果,分别提出边界层加厚理论、混合降速理论、边界层加厚-混合降速理论3种理论来研究空气介质中空气膜的减阻机理,建立了气膜条件下厢式运输车厢体表面气流摩擦阻力计算模型,定性对比分析了厢体表面在有气膜和无气膜条件下各自所受到的气流摩擦阻力.结果表明,有气膜时摩擦阻力减小,这一结果与笔者前期的实验研究结果趋于一致,为气膜减阻在厢体表面减阻中的实际应用提供了理论基础.

二维非光滑凹坑面减阻性能数值仿真分析

湍流减阻技术是美国NASA研究中心列出的21世纪航空关键技术之一。目前国内外仿生非光滑面减阻技术研究主要集中在沟槽减阻,对非光滑凹坑面减阻研究较少。为进一步分析凹坑面在空气介质中流动具有的减阻效果与减阻性能,用Fluent软件初步对二维凹坑面在空气介质中的流动进行了数值仿真。发现由一系列半圆与间隔组成的凹坑面在来流速度为6m/s^15 m/s时具有良好的减阻效果,当速度为6m/s时,总减阻量最大可达到18.84%。粘性摩擦阻力减阻量达到19.98%。最后分析了该尺寸二维凹坑面减阻机理,认为凹坑结构能产生影响边界层的流动漩涡,减小了凹坑面附近的速度梯度,从而使表面摩擦阻力减小。

平板喷气流场特性及气流量分配策略试验研究

为了探讨气流量分配对平板喷气流场特性的影响,在高速拖曳水池里开展了平板下表面喷气减阻试验,研究了气流量纵向和横向分配对平板减阻率和气层形态的影响规律。研究结果表明:平板下表面气液混合流的形态主要受航速和气流量影响,当无因次气流量系数Cq≤1.554时,混合流主要表现为气泡流;当Cq≥1.675时,混合流转变为过渡气层流;当Cq≥2.331时,混合流由过渡流转变为分层流。平板下表面的局部摩擦力减阻率在喷气口附近处为100%;改善喷气策略,在首部喷气装置左腔、中腔和右腔横向喷气比例为1∶4∶1时,平板下表面的气层覆盖率较高,减阻率可以达到60.65%;首部和中部喷气装置联合喷气并未使平板减阻效果有改善。

气垫导轨测重力加速度时空气粘滞阻力的影响

本文通过理论推导，得出在考虑空气粘滞阻力的情况下，用气垫导轨测重力加速度的实验近似公式，并给出重力加速度的修正项。

空气中非光滑凹坑面减阻性能仿真研究(英文)

仿生非光滑表面减阻技术有重要研究价值,但目前相关理论不完善。为进一步分析凹坑面在空气中的减阻效果与减阻性能,对一系列半圆与间隔组成的变尺寸凹坑面进行数值计算。结果表明,6个模型中最佳减阻模型在来流速度为6m/s时,减阻率达25.927%,减阻效果明显;最后分析了凹坑尺寸对于凹坑面减阻的影响及减阻规律。

空气中非光滑凸包面减阻性能的数值仿真研究

在表面减阻性能的研究中,凸包面减阻技术源于仿生动物表面的微观结构,可以运用到大型飞机表面减阻问题具有重要研究价值。问题在于微观结构形状尺寸、不同介质、不同来流速度等多种因素与减阻效果有关。为研究凸包面在空气介质中速度对减阻能力的影响,采用数值仿真和理论分析的研究方法,对凸包面在空气中速度1m/s^10m/s范围内的流场用Fluent6.3软件进行数值仿真计算。选用了N-S方程,RNGK-ε湍流模型,仿真结果表明,研究的模型在来流速度6m/s时减阻效果明显,总减阻率为24.512%。数值模拟数据与理论计算数据进行比较,保证结果值的可靠性,分析发现凸包单元使凸包附近流场发生改变,凸包面具有较好减阻能力,并优化得到较好减阻方案。

小孔直径对厢体表面气膜减阻效果的影响研究

本文中旨在探讨在采用表面气膜减阻方法时,不同小孔直径对厢体表面气膜减阻效果的影响。首先,通过CFD仿真定性分析小孔直径对厢体表面气流分布的影响,发现随着小孔直径的增大,厢体表面气流分布的扩散现象愈加明显。然后,在可变风速测阻装置中,以表面无喷气小孔的厢体模型作为对照模型,分别对具有5种不同小孔直径的厢体模型进行风阻测试,结果表明,仿真结果与实验结果基本吻合,气膜减阻效果随着小孔直径的增大而增强。为气膜减阻在厢体表面减阻中的实际应用提供参考。

小孔斜度对车厢气膜减阻效果的模拟实验研究

针对厢式运输车的减阻问题,采用厢体表面气膜减阻的方法,并通过模拟风阻测试试验探讨小孔斜度对厢体气膜减阻效果的影响。在主流速度25 m/s、渗流速度3 m/s条件下,分别对厢体表面具有15°、30°、45°、60°和90°五种不同小孔斜度的厢体模型在可变风速测阻装置中进行风阻模拟测试。结果表明,厢体的气膜减阻率随着小孔斜度的增大而逐渐增大,当小孔斜度为90°时,可以取得5.324%的最大减阻率。

织物表面空气摩擦阻力数学建模

为探究织物表面不同肌理对风阻的影响,对服装织物表面的空气摩擦阻力进行研究。根据流体力学的原理分析织物表面的受力情况,提出织物表面空气摩擦阻力初步模型,并提出织物空气摩擦阻力因数这一衡量织物抗风阻性能的指标。该指标为无量纲,值越小表示织物抗风阻性能越好;反之,表示织物抗风阻性能越差。利用风洞实验,选用27块试样进行表面风阻测试。利用Visual Basic编程,结合统计学相关分析,得出织物表面空气摩擦阻力模型,并得出27个试样的空气摩擦阻力因数在0.183~0.271之间。将风洞实验的实验数据与该模型进行最小二乘法拟合,结果表明该模型与所有面料实验值的拟合优度检验判定系数都在0.976以上,模型可靠。

气体钻水平井中的摩扭系数反算与分析

气体钻水平段时摩阻扭矩问题比较突出,大大增加了水平段轨迹控制难度和风险。结合川东北气体钻水平段现场试验,开展了气体钻水平段摩阻扭矩预测分析研究。模拟计算分析表明,气体钻井条件下摩擦系数比常规钻井大许多,是导致气体钻水平段严重摩阻扭矩的直接原因。气体钻水平段要严格设计和使用倒装钻具组合,加重钻杆以下的普通钻杆(斜坡钻杆)长度要合理,应尽可能使加重钻杆位于直井段及小斜度井眼内,以便尽可能降低摩阻扭矩及其不利影响。

空管缆和气送技术在接入网中的应用

描述了一种应用于用户接入网中的空管缆（ＴｕｂｅＣａｂｌｅ）和气送光纤单元，并阐述了气送光纤系统中各项参数之间的关系和延长气送长度的各种考虑。