Drag Reduction Performance of Triangular (V-groove) Riblets with Different Adjacent Height Ratios

سال انتشار: 1402
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 188

فایل این مقاله در 14 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAFM-16-4_004

تاریخ نمایه سازی: 19 بهمن 1401

چکیده مقاله:

Surface structure is used to interfere with the turbulent boundary layer in the groove drag reduction, which is important to the endurance and stability of high-speed and ultrahigh-speed aircraft. The size of the groove structure directly affects the flow in the turbulent boundary layer and changes the drag reduction effect. The drag reduction characteristics of bionic triangular (V-groove) riblets were studied through Particle Image Velocimetry (PIV) experiment and Finite Volume Method (FVM) simulation. Triangular riblets with adjacent height ratios (AHR) of ۱.۰۰, ۱.۷۴, and ۳.۰۲ were considered in this research, and the influence of these groove structures on the flow characteristics of turbulence near the wall is compared with those of the smooth plates. The distribution of time-averaged velocity, turbulence intensity, and coherent structures of turbulent boundary layer on the riblet surface is analyzed to document the effects of the geometric parameters of various groove structures on drag reduction rates. Results showed that the best drag reduction is obtained using the V-groove riblets with adjacent height ratio of ۱:۱ under the low free-stream velocity. The results can be used as a reference for further optimization of drag reduction structures with surface grooves.

نویسندگان

Z. M. Liu

Faculty of Materials and Manufacturing, Beijing University of Technology, Beijing ۱۰۰۱۲۴, China

R. Chen

Faculty of Materials and Manufacturing, Beijing University of Technology, Beijing ۱۰۰۱۲۴, China

Z. Q. Tang

School of Mechanical Engineering, Tianjin University, Tianjin ۳۰۰۰۷۲, China

Q. Tian

Faculty of Materials and Manufacturing, Beijing University of Technology, Beijing ۱۰۰۱۲۴, China

Y. C. Fang

Faculty of Materials and Manufacturing, Beijing University of Technology, Beijing ۱۰۰۱۲۴, China

P. J. Li

Faculty of Materials and Manufacturing, Beijing University of Technology, Beijing ۱۰۰۱۲۴, China

L. Li

Faculty of Materials and Manufacturing, Beijing University of Technology, Beijing ۱۰۰۱۲۴, China

Y. Pang

Faculty of Materials and Manufacturing, Beijing University of Technology, Beijing ۱۰۰۱۲۴, China; Beijing Key Laboratory of Advanced Manufacturing Technology, Beijing University of Technology, Beijing ۱۰۰۱۲۴, China

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Abreu, L. I., A. V. G. Cavalieri, P. Schlatter, R. ...
  • Launder, B. E. and D. B. Spalding (۱۹۷۲). Lectures in ...
  • Bai, X., X. Zhang and C. Yuan (۲۰۱۶a). Numerical analysis ...
  • Bai, Q., J. Bai, X. Meng, C. Ji and Y. ...
  • Bechert, D. W, M. Bartenwerfer (۱۹۸۹). The viscous flow on ...
  • Bechert, D. W., M. Bruse, J. Hoeven, W. Hage and ...
  • Boomsma, A. and F. Sotiropoulos (۲۰۱۶). Direct numerical simulation of ...
  • Chavarin, A. and M. Luhar (۲۰۲۰). Resolvent analysis for turbulent ...
  • Chen, H., C. Pan and J. Wang (۲۰۱۳). Effects of ...
  • Chen, H., F. Rao, X. Shang, D. Zhang and I. ...
  • Choi, K. S. (۲۰۰۶). Near-wall structure of a turbulent boundary ...
  • Clauser, F. H. (۱۹۵۴) Turbulent boundary layers in adverse pressure ...
  • El-Samni, O. A., H. H. Chun and H. S. Yoon ...
  • Fang, F. M., J. C, Chen and Y. T. Hong ...
  • Feng, B., D. Chen, J. Wang and X. Yang (۲۰۱۵). ...
  • Heidarian, A., H. Ghassemi and P. Liu (۲۰۱۸). Numerical analysis ...
  • Walsh, M. J. (۱۹۸۰). Drag characteristics of V-Groove and transverse ...
  • Jung, Y. C. and B. Bhushan (۲۰۱۰). Biomimetic structures for ...
  • Joshi, K. and S. Bhattacharya (۲۰۱۹). Large-eddy simulation of the ...
  • Kendall, A. and M. Koochesfahani (۲۰۰۷). A method for estimating ...
  • Kumar, S., K. M. Pandey and K. K. Sharma (۲۰۲۱). ...
  • Li, W. (۲۰۲۰). Turbulence statistics of flow over a drag-reducing ...
  • Li, W. and H. Liu (۲۰۱۹). Two-point statistics of coherent ...
  • Li, Z., Y. Jin, J. Du, H. Zhang and C. ...
  • Mele, B. and R. Tognaccini (۲۰۱۸). Slip length–based boundary condition ...
  • Miyazaki, M., Y. Hirai, H. Moriya, M. Shimomura, A. Miyauchi ...
  • Modesti, D., S. Endrikat, N. Hutchins and D. Chung (۲۰۲۱). ...
  • Ng, J. H., Jaiman, R. K. and T. T. Lim ...
  • Nili-Ahmadabadi, M., O. Nematollahi, K. C. Kim (۲۰۱۹). Effects of ...
  • Ong, L. and J. M. Wallace (۱۹۹۸). Joint probability density ...
  • Perry, A. E. and Hoffmann P. H. (۱۹۷۶) An experimental ...
  • Qiu, H., K. Chauhan and C. Lei (۲۰۲۰). A numerical ...
  • Raayai-Ardakani, S. and G. H. McKinley (۲۰۱۹). Geometric optimization of ...
  • Rastegari, A. and R. Akhavan (۲۰۱۸) .The common mechanism of ...
  • Bhattacharya, S. and A. Ahmed (۲۰۲۰). Effect of aspect ratio ...
  • Suzuki, Y. and N. Kasagi (۱۹۹۴). Turbulent drag reduction mechanism ...
  • Wallace, J. M. (۲۰۱۶). Quadrant analysis in turbulence Research: History ...
  • Wang, X., Z. Y. Fan, Z. Q. Tang and N. ...
  • Wang, X. W., Z. Y. Fan, Z. Q. Tang and ...
  • Wu, Z., S. Li, M. Liu, S. Wang, H. Yang ...
  • Xu, Y., W. Songn and D. Zhao (۲۰۱۸). Efficient optimization ...
  • Yan, D., J. Sun, T. Gao, P. Chen, Y. Cheng ...
  • Yang, S. and N. Jiang (۲۰۱۲). Tomographic TR-PIV measurement of ...
  • Yang, Y., Y. Liu, R. Liu, C. Shen, P. K. ...
  • Yu, C., M. Liu, C. Zhang, H. Yan, M. Zhang, ...
  • Zhang, M. M., Z. L. Zhang and M. Zhao (۲۰۲۰a). ...
  • Zhang, Z., M. Zhang, C. Cai and K. Kang (۲۰۲۰b). ...
  • نمایش کامل مراجع