三角形与梯形沟槽结构减阻特性对比

摘要

为了研究沟槽结构减阻特性，选取不同尺寸的三角形和梯形沟槽，对二维横向、三维横向与三维纵向沟槽布置的平板模型减阻特性进行仿真对比。结果表明，沟槽结构可以在沟槽底部产生低速流体，横向沟槽低速流体可以起到滚动轴承的作用，纵向沟槽的减阻机理则可以从突出高度论的角度来解释。在沟槽内部的低速流体，减小近壁面速度梯度，从而减小摩擦阻力。沟槽结构可以有效减小湍流动能和剪切应力，从而减小黏性阻力。二维横向与三维横向沟槽模型减阻效果相近，而纵向沟槽的减阻率高于横向沟槽，且梯形沟槽减阻率高于三角形沟槽，最优沟槽尺寸为宽0.1 mm，深0.1 mm，最大减阻率为18.57%。

关键词

沟槽结构 / 低速流体 / 湍流动能 / 减阻特性 / 减阻率