作者:王珺; 牟晓蕾; 解涛; 许娜 期刊:《烟台大学学报·哲学社会科学版》 2020年第01期
利用计算流体力学方法分别对水泵叶片全翼面和前、中、后3个不同位置处加装6种不同粗糙度的V型结构进行了数值模拟.研究发现,在Re=3×105时,不同位置处的V型结构对翼型阻力影响存在明显的差别.当小尺寸的V型结构布置于翼型后段时能够有效地减小翼型的阻力.这是由于在翼型后段易于发生流动分离的现象,而此部分的微小V型结构可以有效地增加壁面处的黏性底层厚度,减小了这一部分流体的湍动能.同时V型结构之间形成的二次涡使得来流方向...
作者:彭倩; 胡汉桥; 王方; 张功元 期刊:《机械设计与制造》 2017年第11期
旨在研究不同非光滑管道壁面流体摩擦阻力特性差异。基于仿生学原理和平板边界层理论,设计凹坑型、凸起型和波浪型3种非光滑管道壁面造型;采用数值模拟方法揭示不同非光滑管道壁面形态对流体摩擦阻力的影响规律;针对减阻性能最佳的凹坑型非光滑管道壁面,探索不同排列方式与流体减阻性能的关系。计算结果表明:凹坑型非光滑管道壁面沿程阻力系数最小,相比基准管道壁面模型其减阻率可提高35.57%;均匀排列方式的管道沿程减阻效果最显...
作者:周慕姿; 杨爱玲; 陈二云 期刊:《能源工程》 2018年第03期
凹坑型表面因对来流方向不敏感、且在流动未分离时负面影响小的优点成为一种有效的非光滑表面减阻技术。基于计算流体力学方法对浅球形凹坑表面湍流流动进行计算,模拟不同来流雷诺数(103-106)、凹坑高径比(0.2、0.35、0.5)下的湍流场。通过分析附面层速度分布等参数的分布获得浅球形凹坑的涡流发生规律。结果表明,凹坑内部产生的对称涡结构是凹坑结构减阻的主要原因。
作者:高殿荣; 马浩; 刘竟成; 孙亚楠 期刊:《液压与气动》 2018年第11期
为提高低速大扭矩水压马达配流副的承载能力,进而降低摩擦减少磨损,延长其使用寿命,构思了具有6种不同凹坑形状的非光滑表面配流盘。运用数值模拟的方法,对非光滑表面配流盘与马达转子端面组成的配流副间的液膜压力分布和承载能力进行了数值计算,分析了非光滑表面凹坑深度、形状以及转子转速对承载力的影响。结果表明:具有相同凹坑深度的非光滑表面配流副间液膜承载力随转子转速的增加而增大;相同转速下,圆形锥坑、方形锥坑、圆形...
作者:裴乙橦; 邵伟平; 郝永平; 陈闯; 赵洪力 期刊:《成组技术与生产现代化》 2018年第02期
为了研究非光滑表面弹丸减阻的效果,利用Pro/Engineer建立几何模型,导入Gambit划分网格,基于Fluent软件,并采用S-A单方程湍流模型对弹丸飞行的气动特性进行三维数值模拟.分别对不同马赫数和攻角下非光滑表面的弹丸气动特性进行数值模拟,分析了微气泡数量和大小对非光滑表面弹体的升力、阻力影响,获得了不同工况下阻力系数和升力系数的变化规律.结果表明,气泡型非光滑表面弹丸可以在一定程度上减小飞行阻力.
作者:朱丽红; 陈泽鹏; 黄勇; 强伟; 王京印 期刊:《实验室研究与探索》 2018年第10期
针对PDC钻头与泥质岩屑黏附问题,将仿生非光滑表面技术应用于钻头泥包防治,通过对自然生物体表非光滑表面形态特征分析,建立非光滑表面模型。通过非光滑表面防黏附性能试验台架,开展室内实验,测试不同形态下的非光滑表面试件防黏附性能,总结出非光滑表面单元体的形态、尺寸及接触时间的最佳值域,为PDC钻头泥包防治提供了新的思路和方法。
作者:周明刚; 王高波; 刘明勇; 陈源 期刊:《农机化研究》 2018年第02期
为降低船式拖拉机在水田工作时的阻力,设计了一种具有凸包非光滑表面的船壳。利用有限元方法对凸包非光滑表面船壳在水田泥介质中进行数值仿真研究,计算比较凸包非光滑表面船壳和光滑表面船壳在速度0.5~4 m/s范围内的阻力值,分析其减阻机理并进一步研究凸包尺寸对减阻特性的影响规律。结果表明:凸包非光滑表面船壳有较好的减阻效果,凸包结构改变流体对船壳的粘性剪应力是其产生减阻特性的重要原因。该设计得到了减阻率达到9.33%的...
作者:韩志武; 任露泉; 刘祖斌 期刊:《摩擦学学报》 2004年第04期
采用激光织构技术在材料表面形成4种仿生非光滑表面形态,分析了织构表面金相组织结构,考察了其抗磨性能.结果表明,材料表面经激光织构处理后形成了微细的硬质金相组织,这有利于提高表面的抗磨性能;而将这种激光表面织构技术用于仿生非光滑表面形态,可以进一步提高表面的抗磨性能;其中经激光织构处理的鳞片形非光滑表面的抗磨性能最佳.
作者:范伟军; 陈涛; 石少亮 期刊:《噪声与振动控制》 2017年第05期
汽车高速行驶时的气动噪声严重影响汽车乘坐舒适性,研究表明仿生凹坑非光滑表面的扰流效应具有气动降噪的作用。通过以汽车行驶时常见的侧风工况为研究点,在后视镜边缘布置仿生凹坑非光滑单元结构,研究侧风对非光滑表面气动降噪效果的扰动。采用分离涡模拟(Detachededdysimulation,DES)与计算气动声学(Computationalaeroacoutics,CAA)相结合的方法,在无侧风与侧风工况下进行数值模拟得到监测点声压级频谱。通过对比定常...
作者:范伟军; 陈涛; 石少亮 期刊:《汽车工程学报》 2017年第03期
汽车高速行驶时的气动噪声对汽车的舒适性影响很大,后视镜后方涡流对车身的脉动压力直接影响气动噪声的形成,而非光滑表面结构的合理布置能够对涡流起到一定的控制作用。采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)中的RANS与分离涡模拟(Detached Eddy Simulation,DES)对长方体模型进行气动噪声数值仿真,并将其结果与试验结果对比,评估仿真方法对气动噪声预测的准确度。将凹坑型非光滑单元体布置在侧窗全连接、侧窗半连接...
作者:毋少峰; 高殿荣; 范冬路 期刊:《液压与气动》 2017年第04期
采用半球凹坑单元构思光滑-非光滑交错分布的非光滑表面配流盘,通过CFD研究凹坑等分数(啪、直径(d)以及坑径比(3)对配流盘的水膜压力场、凹坑中速度场及举升力的影响。研究结果显示,非光滑表面可以产生动压效应,从而改善配流盘的润滑性能。当Nf=12,d=0.5mm,3=0.7时。配流盘的润滑水膜所产生的举升力最大,效果最优。为高压海水轴向柱塞泵配流盘的非光滑表面设计提供了理论参考。
作者:刘毓; 王学文; 李博; 王少伟; 王淑平; 杨兆建 期刊:《太原理工大学学报》 2017年第01期
利用两矩形块来模拟实际工程应用中的面-面摩擦副部件,基于ANSYS软件和APDL语言建立了具有正方形凹坑表面的参数化分析模型,采用单因素试验的方法,对凹坑边长、深度和间距对非光滑表面耐磨性的影响进行了有限元分析,为下一步磨损试验作指导。通过研究发现,凹坑表面在接触过程中产生更多的压应变能和弯应变能,从而缓释应力,提高表面耐磨性;随着凹坑边长和间距增大,凹坑表面耐磨性先增大后减小,随着凹坑深度增大,凹坑表面耐磨性逐渐...
作者:齐彦昌; 马成勇; 彭云; 田志凌; 华一新 期刊:《材料热处理学报》 2006年第03期
采用激光雕刻技术在高速钢表面形成非光滑鳞片形态,利用扫描电镜、金相显微镜、X射线衍射仪分析了在激光雕刻快热、快冷的条件下的微观组织及其形成原因.结果表明,熔化区有极细胞状组织、极细枝状晶的形成;相变区晶粒得到细化,碳化物尺寸减小;热影响区碳化物聚集长大.利用显微硬度计、ML-100磨料磨损试验机考察非光滑表面的硬度及耐磨性.结果表明,硬度最高可达1120HV,抗磨粒磨损性能是未处理前的3.3倍.非光滑表面耐磨性提高的原因...
作者:张占辉; 王义强; 叶国云; 韩子渊; 张志杰; 骆海波 期刊:《材料工程》 2016年第08期
利用激光处理技术在灰铸铁表面加工了4种具有非光滑形态的试样,对比研究非光滑形态对对磨副的影响规律。结果表明:非光滑表面对对磨副的损伤机理与光滑试样不同,为非光滑表面凸起对对磨副的微观切削作用。非光滑表面对磨副的磨损质量均远大于未处理试样的对磨副,以对磨副磨损质量为评价指标,条状、环状、点状和网状对对磨副的损伤作用依次减小,损伤最小的网状对磨副其质量损失仅为等面积比下的条状对磨副的55.66%,在相同的单元体...
作者:陈小兰; 曾良才; 湛从昌; 吴振鹏 期刊:《液压与气动》 2016年第08期
综述了仿生技术在液压缸中密封、减阻抗磨以及降噪等方面的应用,提出了运用形态、结构和材料多元耦合仿生技术在液压降噪、液压缓冲吸能、液压油温冷却等液压应用领域方面进行设计制造并替换液压元件的设想,以期更大程度提高液压元件的性能。
作者:张春香; 王再宙; 王忠良; 任露泉; 韩志武 期刊:《润滑与密封》 2007年第03期
用激光方法加工了曲轴颈仿生非光滑凹坑表面,采用均匀试验研究了速度、负荷、时间和凹坑圆周方向的距离等因素对曲轴耐磨性的影响,得出影响激光处理仿生非光滑曲轴颈凹坑表面耐磨性的多因素回归方程。结果表明速度、负荷、时间和凹坑圆周方向的距离对仿生非光滑曲轴颈表面耐磨性有显著影响,而凹坑轴向之间的距离对耐磨性影响不大。
作者:崔占荣; 李建桥; 刘庆平 期刊:《农业机械学报》 2007年第02期
利用切向粘附动态试验台,测试并研究了土壤含水率为35.1%条件下,玻璃和有机玻璃凹坑形仿生非光滑表面和光滑表面与土壤相互作用的摩擦阻力。采用二元二次回归正交组合设计试验方案,探讨当凹坑形非光滑表面和光滑表面在正压力和速度变化时,土壤摩擦阻力的变化规律,观察两种材料表面与土壤界面的动态变化,讨论试样表面形态与界面水膜及土壤摩擦阻力的关系。试验结果表明,在试验条件下,与光滑试样相比凹坑形非光滑表面玻璃...
作者:杨小龙; 邹宏伟; 张泽坪 期刊:《汽车工程》 2016年第07期
研究了矩形、梯形和新型导流板以及非光滑表面对减小厢式货车气动阻力的影响。以标准货车GTS模型为对象,首先研究了导流板结构参数和安装角度对气动阻力的影响;然后分析了不同非光滑表面对流动的影响;最后通过对比几种方案的流场、尾涡和气动阻力等,分析了导流板和非光滑表面的减阻机理。结果表明,导流板可有效减小尾涡强度,降低气动阻力,带有半圆形沟槽的新型导流板的减阻效果最好,最大减阻率可达8.5%。
作者:马方波; 宋鹏云; 高杰 期刊:《化工机械》 2011年第06期
综述了仿生学和生物非光滑表面理论在工程上的应用和研究进展,明确提出可将仿生非光滑表面理论和方法应用于机械密封的设计、研究和应用中,并进行了可行性分析。
作者:徐中 杨文亮 王兴镇 李桂磊 期刊:《哈尔滨工程大学学报》 2013年第12期
为了探讨凹坑形非光滑表面的形貌参数对于表面摩擦性能的影响,进一步证明自组装凹坑形非光滑表面的耐磨性能,利用Ansys热结构耦合的方法,对影响凹坑形仿生非光滑表面耐磨性的形貌参数及外加载荷条件进行了有限元仿真模拟,并利用能量损耗与能量守恒理论对等效摩擦系数进行了推导,通过等效摩擦系数的对比,最终确定出最优的形貌参数组合:凹坑直径为2μm,间距为4.5μm,涂层厚度为200μm,压力系数为1000,速度为3m/s时,凹坑形...