翼型表面仿生特殊構(gòu)型對空化抑制影響的研究

空化是流體動力學(xué)領(lǐng)域液體特有的流動現(xiàn)象,本質(zhì)是液體與蒸汽間的相變?？栈侵敢后w內(nèi)局部壓強降低到飽和蒸汽壓之下時,液體內(nèi)部或液固交界面上出現(xiàn)的空泡形成、發(fā)展、脫落和潰滅的過程

,常發(fā)生于泵與閥等水力機械內(nèi)

?？张萜屏褧纬杉げㄅc微射流,引起水力機械不同程度的振動、沖擊與噪聲;空泡破裂會產(chǎn)生很高的局部壓力,加劇物體表面空蝕,使結(jié)構(gòu)提早發(fā)生疲勞破壞

。

這套房子將近100萬元，首付至少要交一半才能成交。郭啟明心急如焚地再次找家人借錢未果后，又來到北京找昔日的同事借錢，但跑了幾天，一分錢也沒借著，他只好灰頭土臉地又回家了。后來，還花了幾千塊差旅費，他無計可施，只得撥打了偶然問在電線桿上看見的“信用卡、醫(yī)?？ㄌ赚F(xiàn)”的電話，收取了一定手續(xù)費后，他用醫(yī)?？ê腿龔埿庞每ㄍ钢Я?2萬元，但即使如此，錢也遠遠不夠。關(guān)小美怕他為難，一番思忖之后，她變賣了20歲生日的時候父母親戚送給她的一對玉石手鐲，換了5萬塊錢，說這是自己找親戚借來的，郭啟明感激涕零。

由于空化現(xiàn)象的存在嚴(yán)重影響水力機械的水動力性能,因而對其抑制一直備受國內(nèi)外學(xué)者廣泛關(guān)注,大多通過改變物理模型結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。Kawanami等

提出在翼型表面設(shè)置障礙物阻擋回射流來控制云空化的方法,可顯著改變空化演化過程。王巍等

通過在水翼吸力面布置凹槽的方法改變表面結(jié)構(gòu)實現(xiàn)對空化流動的調(diào)節(jié)。Choi等

通過在靠近葉頂?shù)臍んw壁上布置J型溝槽,并配合后掠誘導(dǎo)輪,使得在標(biāo)準(zhǔn)流量與設(shè)計流量下,均可顯著改善渦輪泵的吸入性能;另一方面,可完全抑制小流量下的旋轉(zhuǎn)回流空化和最佳效率點附近的空化喘振。類似的,Liu等

在Clark-Y翼型上開槽抑制因空化所形成的不穩(wěn)定性。恰當(dāng)?shù)膸缀谓Y(jié)構(gòu)可阻擋回射流,從而抑制非定?？栈l(fā)展。鄔偉等

采取在翼型表面設(shè)置一段拱弧對回射流進行阻擋,經(jīng)證明該拱弧對云狀空化的抑制作用較為明顯。Fujii等

通過在誘導(dǎo)輪上方布置8個噴嘴并沿周向噴射射流,研究對空化的抑制得到,改變噴嘴軸向位置、射流速度與噴射方向,在射流流量約占總流量10%時,與軸旋轉(zhuǎn)方向相同的射流可顯著減少誘導(dǎo)輪內(nèi)空化不穩(wěn)定性的發(fā)生范圍。Yang等

數(shù)值研究噴嘴擋板伺服閥內(nèi)空化流動的抑制,相較于圓形噴嘴出口,三角形噴嘴出口在相同幾何形狀和進口壓力下可有效減弱空化。Rhee等

通過實驗與數(shù)值仿真相結(jié)合開展舵間隙空化抑制的研究得到,間隙阻流裝置可有效抑制空化發(fā)展并顯著提高升力。Jin

發(fā)現(xiàn)NACA0015水翼尾部固定單側(cè)翼的設(shè)計能夠持續(xù)抑制流體邊界層分離,實現(xiàn)空化穩(wěn)定性,并進一步實現(xiàn)NACA0015水翼的非空化控制。Qian等

提出抑制雙葉瓣機械心臟瓣膜空化的策略,通過增大葉片厚度和減小旋轉(zhuǎn)半徑可有效抑制空化發(fā)展。部分學(xué)者從仿生學(xué)角度出發(fā)研究對空化的抑制。例如,Zhao等

將鰭狀棘的仿生結(jié)構(gòu)布置于NACA0015翼型吸力面,發(fā)現(xiàn)翼型吸力面空泡體積與湍動能均降低,同時翼型升阻比增加約15.4%,流場變得更加穩(wěn)定。陳柳等

仿座頭鯨鰭肢前緣的不規(guī)則凸結(jié)結(jié)構(gòu),將其作用于翼型前緣,弦向空化發(fā)展得到控制,尺度顯著減小,實現(xiàn)抑制空化的目的。陳思青等

為緩解空化對水液壓系統(tǒng)的破壞,采用類烏賊射流孔的仿生結(jié)構(gòu),將大部分空泡轉(zhuǎn)移至非重要區(qū)域,達到抑制閥芯密封面空化的目的。

綜上所述,常規(guī)改變模型結(jié)構(gòu)來抑制空化所取得的成果較為豐碩,但是通過仿生學(xué)角度來改變模型結(jié)構(gòu)進而抑制空化的研究相對較少。鯽魚對多種不同復(fù)雜環(huán)境均具有較強的適應(yīng)能力,其身體布滿的鱗片至關(guān)重要

。受其啟發(fā),本文以NACA0015翼型為研究對象,以布滿鯽魚身體的鱗片為原型,通過構(gòu)建水翼表面仿生特殊構(gòu)型(鱗片構(gòu)型)來實現(xiàn)對云空化演化的被動控制。開展水翼性能、空泡演化、空泡體積與空化柔度的對比分析,確定該仿生構(gòu)型的作用效果;通過壓力、渦旋與湍動能的對比研究,闡明相應(yīng)的控制機理。

腎臟組織 ApoE-/-小鼠腎臟組織分為3種結(jié)構(gòu)即腎皮質(zhì)、腎髓質(zhì)和腎集合系統(tǒng)，選取CD34、CD117和PDGFR-α 3種免疫組織化學(xué)指標(biāo)分別單染腎臟的以上3個結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)腎臟內(nèi)特洛細胞對CD117和PDGFR-α陰性表達，腎小管上皮細胞卻對以上兩種免疫標(biāo)記物出現(xiàn)陽性表達；在腎臟的3種不同結(jié)構(gòu)中的特洛細胞對CD34陽性表達，特洛細胞在腎髓質(zhì)內(nèi)存在最為密集廣泛，形成的細胞間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)最為明顯，其次是腎皮質(zhì)和腎集合系統(tǒng)，且特洛細胞形成的三維結(jié)構(gòu)皆圍繞腎小管分布，在腎小球周圍少見(圖7～11)。

1 數(shù)值算法

1.1 控制方程

空化流動為一種作用機理復(fù)雜的水汽間存有相變的多相流動。數(shù)值計算過程中,清水介質(zhì)為主相,水蒸氣為次相,兩者均為均質(zhì)混合流體。控制方程

如下

導(dǎo)向圖紙審核工作是新線導(dǎo)向系統(tǒng)籌備的物質(zhì)基礎(chǔ)，導(dǎo)向圖紙審核的質(zhì)量直接關(guān)系到實地施工能否順利進行以及日常運營中的良好應(yīng)用。由于圖紙設(shè)計部門對于總部導(dǎo)向標(biāo)識系統(tǒng)規(guī)定熟悉程度不高，因此在新線導(dǎo)向系統(tǒng)建設(shè)過程中，應(yīng)該要更加注意圖紙審核模塊，把錯誤杜絕在建設(shè)之前。而導(dǎo)向圖紙的審核重點可以簡單分為新線導(dǎo)向系統(tǒng)的完備性、連續(xù)性、準(zhǔn)確性及實用性等方面。

(1)

(2)

(3)

式中:

為混合相密度;

為混合相黏度;

與

分別為蒸發(fā)源項與凝結(jié)源項;

為混合相速度;

為空間坐標(biāo);

與

值為1,2,3;

為清水介質(zhì)密度;

為清水的體積分?jǐn)?shù);

為壓力;

為時間。

安裝AIS后，船舶可以從VHF能夠覆蓋的海域內(nèi)識別對方（國際營運船舶，強制要求安裝AIS，國內(nèi)營運船舶目前也大多安裝了AIS）的船型、船長、吃水、船名、呼號、航向、航速、船籍港等。對國際營運船舶而言，從公海上識別對方船舶信息是非常重要的。如果國際營運船舶在2004年7月1日后未安裝AIS，那么就有嫌疑是海盜船，船舶就要作好應(yīng)對措施并和主管機關(guān)方聯(lián)系。

=

+

(4)

一天上午，我上課的時候突感身體不適，難受至極，苦挨到下課后直奔寢室睡了兩小時。這是我當(dāng)老師以來第一次不管不顧地睡過去。直到下午兩點多，我到辦公室繼續(xù)奮戰(zhàn)那還沒有批改完的一摞摞試卷，時不時有學(xué)生進來問我好點了嗎。我突然心頭一震，回想這一年來，連調(diào)皮學(xué)生所給我的難堪，也都成了美好的回憶。

(5)

式中:

為水蒸氣密度;

為水蒸氣的體積分?jǐn)?shù);

為清水介質(zhì)黏度;

為水蒸氣黏度。

當(dāng)代英國著名作家A.S.拜厄特（A.S.Byatt，1936—）的一部題為《孔雀與藤》（Peacock&Vine）的隨筆于2016年夏由英國查托與溫都斯公司出版。這部作品的出版令讀者感到有些意外，因為拜厄特在2012年接受中國學(xué)者徐蕾的采訪時曾說她的下一步小說將是一部超現(xiàn)實主義作品，小說標(biāo)題可能叫作《黑暗是我們的份》（徐蕾，2013：164）①。不過，這部精巧的隨筆也讓喜歡拜厄特的讀者再次感受到她獨特的語言魅力和高雅的藝術(shù)品位。

1.2 湍流模型

圖16為空化柔度在空泡脫落周期內(nèi)的變化規(guī)律。結(jié)果表明,對兩種不同翼型,空化柔度

均在正負之間交替變換,當(dāng)

小于0時,若局部壓力降低,空泡體積減少,此時多出的空間將由周圍的流體補充,造成局部壓力進一步降低,空泡在此種狀態(tài)下是靜態(tài)不穩(wěn)定的。

(6)

(7)

式中:

為湍動能;

為對應(yīng)生成項;

為湍流耗散率;

為對應(yīng)的生成項;

為混合函數(shù);

為湍流黏度;

、

、

、

為模型經(jīng)驗常數(shù);

為0.09;

為1.176。

借鑒對

-

模型中湍流黏度修正的方法

,通過式(8)與(9)的結(jié)合,實現(xiàn)對SST

-

模型中湍流黏度的修正,密度修正函數(shù)如圖1所示,從而實現(xiàn)降低空化區(qū)域湍流黏度的目的,計算過程中,

取值為10,表達式如下

(8)

(9)

1.3 空化模型

本文采用Zwart-Gerber-Belamri空化模型

求解繞翼型的非定?？栈鲃?該模型是對Kubota模型的改進

,可較好地捕捉空化流動的非定常特征,蒸發(fā)與凝結(jié)源項如下

(10)

(11)

式中:

為空泡半徑,值為1×10

m;

為空化核體積分?jǐn)?shù);

為飽和蒸汽壓,數(shù)值計算過程中,

=3 169 Pa;

為蒸發(fā)系數(shù),值為50;

為凝結(jié)系數(shù),值為0.01

。

2 數(shù)學(xué)模型

2.1 物理模型

鯽魚身體表面布滿鱗片(圖2所示為鯽魚鱗片實物圖),不僅可起到保護作用,還可讓其在水中暢快移動。受其啟發(fā),本文形成仿生特殊構(gòu)型,結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示,并布置于NACA0015翼型吸力面(后文均稱表面含仿生特殊構(gòu)型的翼型,原模型稱為常規(guī)翼型),研究對水翼性能、空泡演化、空泡體積及其穩(wěn)定性的影響,表面含仿生特殊構(gòu)型的NACA0015翼型物理模型如圖4所示。

相較于傳統(tǒng)新聞敘事者而言，前文集中討論的數(shù)據(jù)新聞“謀劃者”是一種意圖上的敘事，它是一種職能的變更和讓渡。推動數(shù)據(jù)新聞敘事者發(fā)展的卻不僅僅只有這一種因素，“數(shù)據(jù)”本身才是引起數(shù)據(jù)新聞敘事者質(zhì)變的根本因素。

該翼型的主要幾何尺寸如下:弦長

=100 mm,展向?qū)挾?/p>

=4 mm,攻角

=8°。為獲得理想的位置參數(shù),選取鱗片構(gòu)型最前端至翼型前緣的距離以及鱗片構(gòu)型距翼型吸力面的距離作為兩個可變參量,通過Design Expert軟件進行正交實驗從而獲得仿生特殊構(gòu)型的最佳位置幾何參數(shù)。

方向上,仿生構(gòu)型前緣距翼型前緣的水平距離為0.5

,構(gòu)型的最大長度

=5.5 mm,圓弧半徑

=

=

=2 mm;從翼型的展向(

方向)看,兩層鱗片的高度分別為

=1 mm,

=0.9 mm。

2.2 網(wǎng)格劃分

不同翼型網(wǎng)格無關(guān)性分析結(jié)果如表1與表2所示。隨網(wǎng)格總數(shù)不斷增加,空泡體積和升阻比的變化整體較小,對常規(guī)翼型,最大相對誤差分別為1.19%與1.05%,對表面含仿生特殊構(gòu)型的翼型,最大相對誤差分別為2.24%與1.97%。在確保數(shù)值仿真結(jié)果準(zhǔn)確性的同時,還需節(jié)約計算資源,最終確定用于開展數(shù)值計算的網(wǎng)格總數(shù)為0.7×10

。

=

+

式中:

為升力系數(shù);

為阻力系數(shù);

為翼型吸力面在

方向的投影面積。

計算域的網(wǎng)格離散是開展數(shù)值仿真與分析的核心步驟,網(wǎng)格質(zhì)量的高低及其與幾何模型的匹配程度將直接影響計算結(jié)果的可靠性。

2.3 仿真參數(shù)設(shè)置

通過ANSYS-CFX開展穩(wěn)態(tài)與瞬態(tài)數(shù)值仿真計算,其中穩(wěn)態(tài)計算結(jié)果是瞬態(tài)計算的基礎(chǔ)。清水介質(zhì)與水蒸氣的密度分別為998.2 kg/m

與0.023 08 kg/m

,黏度分別為0.001 kg/(m·s)與1.26×10

kg/(m·s)。進口設(shè)置為速度進口,值為10 m/s;出口設(shè)置為壓力出口,空化數(shù)

=0.8,通過下式可計算出壓力

為43 049 Pa。

(12)

式中:

為無窮遠處來流速度。

瞬態(tài)計算的時間步長為Δ

=5×10

s,總時長為0.6 s,共12 000步。計算域與邊界條件如圖6所示。

3 算法驗證

為驗證所構(gòu)建的數(shù)值仿真算法的可靠性,設(shè)置相同的條件,對NACA0015翼型的表面壓力系數(shù)進行計算,并與實驗結(jié)果做對比

。翼型表面壓力系數(shù)分布如圖7所示,數(shù)值仿真結(jié)果與實驗結(jié)果吻合良好,當(dāng)

由0.012 5增至0.275時,最大相對誤差為2.155%;當(dāng)

由0.417增至0.825時,最大相對誤差為2.063%;其余情況下的最大相對誤差均小于1.9%。結(jié)果表明,通過所建立的數(shù)值仿真方法開展所研究內(nèi)容的數(shù)值計算,所獲結(jié)果是可靠的。

4 結(jié)果與討論

4.1 水翼性能分析

圖8與圖9分別為升力與阻力系數(shù)變化的時域分析,其變化反映出翼型的水動力性能,表達式如下

(13)

(14)

本文通過ANSYS-ICEM軟件實現(xiàn)網(wǎng)格劃分,為更好的使網(wǎng)格與計算域邊界擬合,采用六面體結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格,如圖5所示,并對翼型近壁面處網(wǎng)格做加密處理,設(shè)置第一層網(wǎng)格高度為0.001,增長率為1.2,邊界層厚度為3的15層網(wǎng)格。

斯特勞哈數(shù)

(Strouhal number)常用于衡量流動的非定常特征,表達式如下

例如，heart一詞的基本意義是“心、心臟（身體內(nèi)輸送血液的重要器官）”，主要引申義有：（1）center of a person’s thoughts and emotions（心靈、衷心）；（2）enthusiasm(熱心、熱情)；（3）central,innermost or most important part of sth(核心部分、要點)；（4）thing shaped like a heart(心形物)；（5）beloved person(心愛的人)。其意義之間的映射關(guān)系可以表示為圖1：

(15)

式中:

為空泡脫落的特征頻率;

為翼型上空泡最大長度。

由圖8和圖9可知,翼型升、阻力系數(shù)的變化具有明顯的周期性。表面含仿生特殊構(gòu)型的翼型的升力系數(shù)波動最大值超過1.18,阻力系數(shù)波動最大值超過0.2;常規(guī)翼型的升力系數(shù)波動最大值超過1.24,阻力系數(shù)波動最大值超過0.25。升阻力系數(shù)的周期性變化不僅反映出云空化的周期性特征,還說明空化發(fā)展引起翼型周圍壓力場的劇烈變化表現(xiàn)為翼型升阻力的改變。

圖10為升阻比的時域分析。兩種不同翼型的升阻比的變化規(guī)律類似。對表面含仿生特殊構(gòu)型的翼型,平均升阻比為3.10;對常規(guī)翼型,升阻比為2.89。升阻比的增加,表明表面含仿生特殊構(gòu)型的翼型水動力性能得到提高。

與

表達式分別如下

由快速傅里葉變換,可獲取升、阻力系數(shù)頻域特性,如圖11與圖12所示。對表面含仿生特殊構(gòu)型的翼型,由式(15)計算所得到的斯特勞哈數(shù)為0.18;對常規(guī)翼型,該值為0.19。結(jié)果表明,對表面含仿生特殊構(gòu)型的翼型,非定常流動特征減弱。另一方面,表面含仿生特殊構(gòu)型的翼型在相同頻率下的幅值明顯小于常規(guī)翼型下的,且幅值波動較弱,說明空化流場更加穩(wěn)定。

兩種不同翼型下均存有明顯的次頻。對表面含仿生特殊構(gòu)型的翼型,升力系數(shù)的次頻依次分別為50 Hz、90 Hz、110 Hz;阻力系數(shù)的次頻依次分別為50 Hz、70 Hz、90 Hz。對常規(guī)翼型,次頻依次分別為50 Hz、70 Hz、90 Hz與60 Hz、100 Hz、120 Hz。這都表明,空泡脫落過程中,還存有更快的小的空泡結(jié)構(gòu)脫落和潰滅。

4.2 空泡周期性演化過程

圖13為兩種不同翼型下空泡周期性演化過程。

表示為一個周期,

為0.05 s。

=

時,翼型前緣均形成微小附著空泡;常規(guī)翼型尾緣存有一個狹長空泡,而表面含仿生特殊構(gòu)型的翼型尾緣處為一個體積較小的空泡。

=

+(2

8)

時,附著空泡變大,且空泡尾緣脫離翼型吸力面;對常規(guī)翼型,空泡長度約為0.95

,尾緣脫離翼型表面,空泡呈內(nèi)凹狀;對表面含仿生特殊構(gòu)型的翼型,空泡長度約為0.9

,尾緣處空泡呈橢圓狀。

=

+(4

8)

時,附著空泡約在0.5

處被剪斷,形成云狀空泡脫落并向下游移動,此時常規(guī)翼型云狀脫落空泡體積明顯大于表面含仿生特殊構(gòu)型翼型的。

=

+(6

8)

時,附著空泡全脫落;常規(guī)翼型尾緣存有一個體積較大的空泡,處于游離狀態(tài),另一個體積較小,黏連在翼型尾部;表面含仿生特殊構(gòu)型的翼型流場中,為3個體積較小的空泡,一個靠近仿生構(gòu)型,另兩個位于翼型尾緣。

=

+(8

8)

時,常規(guī)翼型尾緣脫落空泡更大,而表面含仿生特殊構(gòu)型的翼型尾緣處空泡相對較小。整個周期內(nèi),仿生構(gòu)型對空化演化起到明顯的抑制作用。

4.3 空泡體積

空泡是空化演化過程的最直觀體現(xiàn)。圖14為兩種不同翼型空泡體積變化的時域分析圖,均具有明顯的周期性變化。對表面含仿生特殊構(gòu)型的翼型,空泡體積隨時間的整體變化小于常規(guī)翼型的。0.1 s內(nèi),表面含仿生特殊構(gòu)型的翼型所形成空泡的平均體積為2 010.65 mm

;對常規(guī)翼型,為2 415.54 mm

,兩者相差為404.89 mm

,差異較為顯著。空泡體積的變化表明,仿生結(jié)構(gòu)明顯抑制空化流動的發(fā)展。

4.4 空化柔度

空化柔度

的定義

如下

通過閱讀文獻標(biāo)題和摘要進行初篩；對初篩出的文獻，通過閱讀全文，由兩名醫(yī)學(xué)專業(yè)人員遵守嚴(yán)格的納入排除標(biāo)準(zhǔn)背對背進行文獻復(fù)篩；如出現(xiàn)異議，則由第三名專業(yè)人員參與復(fù)篩審核，最終完成文獻的篩選。

(16)

式中:

為翼型上的空泡體積。監(jiān)測點示意圖如圖15所示,

為壓力監(jiān)測點,位于翼型前緣,監(jiān)測點與翼型前緣間距離為2 mm。

通過SST

-

湍流模型

求解湍流流動,該模型最顯著的特征是將

-

模型與標(biāo)準(zhǔn)

-

模型的優(yōu)勢結(jié)合起來。求解過程中,混合函數(shù)的使用可實現(xiàn)

-

模型對近壁面的求解和

-

模型對遠離壁面處的求解,方程如下

圖16(a)為常規(guī)翼型

的變化過程,變化劇烈,這與吸力面上空泡脫落所造成的流體動壓的劇烈變化有關(guān)。圖16(b)為表面含仿生特殊構(gòu)型翼型的

,雖然也在正負間變換,但是

變化的劇烈程度明顯減弱,

小于0所對應(yīng)的時間明顯減少,說明表面含仿生特殊構(gòu)型的翼型在空化狀態(tài)下的不穩(wěn)定振蕩得到較為明顯的改善。

3.既借鑒歐洲經(jīng)驗又從美國實際出發(fā)。整個美國社會的保障制度框架其實是從英國借鑒過來的，當(dāng)英國開始出現(xiàn)福利思想的源頭，即1601年英女王伊麗莎白一世頒布《濟貧法》時，美國還處于未開化時期。1607年第一批英國移民在弗吉尼亞詹姆斯敦安營扎寨后，美國進入殖民期，開始逐漸受歐洲福利思想的影響并建立起一套自己的社會保障制度。同時，美國雖然看到這種“從搖籃到墳?zāi)埂蹦Ｊ降谋锥耍诟母锏倪^程中還是不可避免地出現(xiàn)了相對貧困的問題。

5 機理分析

5.1 壓力分布

圖17為兩種不同翼型下的壓力分布,低壓區(qū)的分布與空泡的分布吻合良好,準(zhǔn)確反映出空泡的演化發(fā)展過程。

=

時,兩種不同翼型前緣均存有微小范圍的低壓區(qū),這與前緣空泡分布吻合良好;對常規(guī)翼型,吸力面尾緣低壓區(qū)范圍大于表面含仿生特殊構(gòu)型翼型下的。

=

+(2

8)

時,對常規(guī)翼型,低壓區(qū)所延伸的范圍較表面含仿生特殊構(gòu)型翼型下的廣;

=

+(4

8)

時,對比壓力云圖分布,常規(guī)翼型的整體平均壓力較表面含仿生特殊構(gòu)型翼型的低。

=

+(6

8)

時,常規(guī)翼型吸力面低壓區(qū)較表面含仿生特殊構(gòu)型翼型的明顯大,且壓力更低。

=

+(8

8)

時,兩種不同翼型的前緣均存有微小低壓區(qū),在尾緣處均存有較大范圍的低壓區(qū),且常規(guī)翼型下的更大。壓力的變化準(zhǔn)確反映出表面仿生特殊構(gòu)型顯著抑制空化的發(fā)展。

5.2 渦旋分布

圖18為兩種不同翼型吸力面渦旋分布。

=

時,常規(guī)翼型吸力面兩個渦旋的分布范圍較大,兩者間的相互作用較強;對表面含仿生特殊構(gòu)型的翼型,兩個渦旋分布范圍較小,同時兩者間的相互作用也較弱。

=

+(2

8)

到

=

+(4

8)

時,常規(guī)翼型吸力面渦旋不斷生長變厚且分布范圍持續(xù)擴大;對表面含仿生特殊構(gòu)型的翼型,吸力面渦旋變薄且長度有所變長。

=

+(6

8)

時,常規(guī)翼型吸力面尾緣有較大范圍的區(qū)域被渦旋占據(jù);對表面含仿生特殊構(gòu)型的翼型吸力面,存有兩個范圍較大的渦旋,影響范圍相對較長,但整體作用范圍仍小于常規(guī)翼型下的。

=

+(8

8)

時,翼型吸力面渦旋向尾緣移動,常規(guī)翼型渦旋的作用范圍仍大于表面含仿生特殊構(gòu)型翼型下的。整個周期內(nèi),表面含仿生特殊構(gòu)型的翼型吸力面渦旋對空化流動的影響較常規(guī)翼型下的弱,因此使流動變得更加穩(wěn)定。

5.3 湍動能分布

湍動能是湍流強度的度量,是流動穩(wěn)定性的重要標(biāo)志,其大小可以反映流場的非定常強度。圖19為一個周期內(nèi)兩種不同翼型下的湍動能分布。可以得到,對兩種不同翼型,空泡周期性脫落過程中,翼型尾緣附近及翼型后方的湍動能整體較強,說明該區(qū)域具有更強的非定常性。整個周期性變化過程中,表面含仿生特殊構(gòu)型翼型的湍動能區(qū)域及湍動能強度均小于常規(guī)翼型下的,說明流場更加穩(wěn)定。主要原因是,表面仿生特殊構(gòu)型會對主流和從翼型尾緣指向前緣的回射流均形成阻礙作用,流體的動能在表面仿生特殊構(gòu)型周圍轉(zhuǎn)化為壓力勢能,使得流場中的局部壓力升高,進而降低翼型周圍的湍動能,達到對空化的抑制作用。

供應(yīng)鏈信息共享不只是在單個企業(yè)內(nèi)部信息管理與利用，也在整個供應(yīng)鏈流動和傳遞。為了防止由于信息格式不統(tǒng)一、結(jié)構(gòu)各異而造成的信息共享的效率低下和質(zhì)量不好，供應(yīng)鏈共享的信息必須實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。各節(jié)點企業(yè)都必需意識到信息標(biāo)準(zhǔn)化的重要性，并自覺遵循信息共享的標(biāo)準(zhǔn)。

6 結(jié) 論

本文通過驗證的數(shù)值算法開展常規(guī)翼型與表面含仿生特殊構(gòu)型的翼型空化流動的數(shù)值計算,確定仿生特殊構(gòu)型對空化流動影響的規(guī)律,并揭示機理。主要結(jié)論如下。

在園林花卉的管理過程中，應(yīng)及時做好花卉的整形修剪工作，從而保證花卉的形狀與周邊的建筑、山石水景等一致。整修和修剪主要是提升花卉的可觀賞性，同時調(diào)節(jié)花期。通常整形方式包括單干式、多干式、叢生式、懸崖式、攀緣式和匍匐式。修剪的主要內(nèi)容為摘心、除芽、剝蕾、短截、疏枝、剪殘花及去枯葉等。

(1)相同頻率下,表面含仿生特殊構(gòu)型的翼型升阻力幅值均明顯小于常規(guī)翼型的,且幅值波動較弱。表面含仿生特殊構(gòu)型翼型的平均升阻比為3.10,常規(guī)翼型的為2.89,水翼性能得到提高。

(2)對表面含仿生特殊構(gòu)型的翼型,一個周期內(nèi)空泡演化過程弱于常規(guī)翼型的,且空泡體積小于常規(guī)翼型下的。

(3)兩種不同翼型的空化柔度均在正負之間變化。對常規(guī)翼型,空化柔度變化較劇烈,且小于0所對應(yīng)的時間較多。對表面含仿生特殊構(gòu)型的翼型,變化減弱且相應(yīng)的時間減少。

(4)表面含仿生特殊構(gòu)型的翼型下的低壓區(qū)與渦旋整體分布范圍較常規(guī)翼型下的小,湍動能分布區(qū)域較常規(guī)翼型的小且湍動能強度較其弱,在其影響下抑制空化發(fā)展,流場變穩(wěn)定。

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