| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 第1章 绪论 | 第13-35页 |
| 1.1 课题研究背景 | 第13-15页 |
| 1.2 水下航行体摩擦阻力 | 第15-18页 |
| 1.2.1 湍流壁面摩擦阻力的来源 | 第15-16页 |
| 1.2.2 近壁面边界层速度分布 | 第16-18页 |
| 1.3 边界层流场控制的减阻方法及机理 | 第18-26页 |
| 1.3.1 非光滑表面形貌减阻 | 第18-22页 |
| 1.3.2 可变壁面减阻 | 第22-24页 |
| 1.3.3 壁面添加物减阻 | 第24-26页 |
| 1.4 横向射流流场结构及射流减阻技术 | 第26-33页 |
| 1.4.1 横向紊动圆射流的流场结构 | 第26-29页 |
| 1.4.2 射流减阻技术 | 第29-32页 |
| 1.4.3 现有研究存在的不足 | 第32-33页 |
| 1.5 本文的主要研究内容及组织结构 | 第33-35页 |
| 1.5.1 本文的主要研究内容 | 第33-34页 |
| 1.5.2 论文的组织框架 | 第34-35页 |
| 第2章 仿生射流表面模型设计及数值计算 | 第35-54页 |
| 2.1 引言 | 第35页 |
| 2.2 鲨鱼的鳃部结构及呼吸过程 | 第35-38页 |
| 2.2.1 鲨鱼的鳃部结构 | 第35-37页 |
| 2.2.2 鲨鱼的呼吸过程 | 第37-38页 |
| 2.3 数据采集与仿生射流表面模型建立 | 第38-42页 |
| 2.3.1 鲨鱼的体貌特征及其主要参数 | 第38页 |
| 2.3.2 鲨鱼鳃部的主要结构参数 | 第38-40页 |
| 2.3.3 仿鲨鱼鳃呼吸过程的射流表面模型 | 第40-41页 |
| 2.3.4 旋成体环形射流表面模型 | 第41-42页 |
| 2.4 流场数值模拟方法 | 第42-50页 |
| 2.4.1 流场数值模拟 | 第42-43页 |
| 2.4.2 流体控制方程 | 第43页 |
| 2.4.3 湍流模型的选择 | 第43-46页 |
| 2.4.4 控制方程的离散化及求解方法的选择 | 第46-47页 |
| 2.4.5 网格划分及边界条件 | 第47-50页 |
| 2.5 计算方法及计算精度的验证 | 第50-53页 |
| 2.5.1 光滑平板数值方法验证 | 第50-51页 |
| 2.5.2 横向射流表面流场时均速度与前人实验结果对比 | 第51-53页 |
| 2.6 本章小结 | 第53-54页 |
| 第3章 仿生射流表面减阻性能研究 | 第54-76页 |
| 3.1 引言 | 第54页 |
| 3.2 减阻、节能效果评价 | 第54-56页 |
| 3.3 射流孔尺寸参数对减阻效果的影响 | 第56-63页 |
| 3.3.1 矩形射流表面模型的建立和数值模拟 | 第56-57页 |
| 3.3.2 摩擦阻力特性分析 | 第57-59页 |
| 3.3.3 仿生射流表面摩擦阻力的组成及减阻原因分析 | 第59-62页 |
| 3.3.4 仿生射流表面对边界层的控制行为分析 | 第62-63页 |
| 3.4 射流孔形状对减阻效果的影响 | 第63-68页 |
| 3.4.1 不同射流孔形状的尺寸参数及数值计算条件 | 第63-65页 |
| 3.4.2 射流孔形状减阻特性分析 | 第65-67页 |
| 3.4.3 射流对边界层流场结构的影响 | 第67-68页 |
| 3.5 射流孔个数对减阻效果的影响 | 第68-74页 |
| 3.5.1 仿生多孔射流表面模型 | 第69-70页 |
| 3.5.2 数值模拟结果与分析 | 第70-72页 |
| 3.5.3 仿生多孔射流表面的减阻特性分析 | 第72-74页 |
| 3.6 本章小结 | 第74-76页 |
| 第4章 仿生射流表面参数正交优化数值模拟 | 第76-88页 |
| 4.1 引言 | 第76页 |
| 4.2 仿生单孔射流表面正交优化数值模拟 | 第76-82页 |
| 4.2.1 单孔射流表面参数的量纲一化处理 | 第76-78页 |
| 4.2.2 正交优化数值模拟结果与分析 | 第78-80页 |
| 4.2.3 流速比对边界层流场形态的影响 | 第80-82页 |
| 4.3 双孔射流表面参数正交优化数值模拟 | 第82-87页 |
| 4.3.1 仿生双孔射流表面模型 | 第82-83页 |
| 4.3.2 双孔射流表面参数正交优化数值模拟结果与分析 | 第83-85页 |
| 4.3.3 射流对边界层流场形态的影响 | 第85-87页 |
| 4.4 本章小结 | 第87-88页 |
| 第5章 射流对边界层的流场控制及减阻机理分析 | 第88-103页 |
| 5.1 引言 | 第88页 |
| 5.2 仿生圆孔射流表面模型减阻机理 | 第88-95页 |
| 5.2.1 仿生圆孔射流表面模型 | 第88-90页 |
| 5.2.2 数值模拟结果与讨论 | 第90-91页 |
| 5.2.3 射流对边界层流场形态的控制及减阻机理分析 | 第91-95页 |
| 5.3 射流对旋成体表面的流场控制及减阻机理分析 | 第95-102页 |
| 5.3.1 旋成体射流表面模型及其计算域的建立 | 第95-96页 |
| 5.3.2 正交优化设计 | 第96-97页 |
| 5.3.3 数值模拟结果与讨论 | 第97-99页 |
| 5.3.4 射流对旋成体表面边界层流场形态的控制及减阻机理分析 | 第99-102页 |
| 5.4 本章小结 | 第102-103页 |
| 第6章 仿生射流表面减阻性能的实验研究 | 第103-117页 |
| 6.1 引言 | 第103页 |
| 6.2 流体摩擦阻力测试实验装置简介 | 第103-104页 |
| 6.3 实验原理与实验过程 | 第104-107页 |
| 6.3.1 实验原理 | 第104-105页 |
| 6.3.2 实验过程 | 第105-107页 |
| 6.4 流速比对仿生射流表面减阻性能的影响实验研究 | 第107-112页 |
| 6.5 射流孔形状的减阻性能实验研究 | 第112-116页 |
| 6.5.1 射流孔形状比例因子k的减阻性能实验研究 | 第113-114页 |
| 6.5.2 圆弧形射流孔的曲率半径r的减阻性能实验研究 | 第114-116页 |
| 6.6 本章小结 | 第116-117页 |
| 结论 | 第117-120页 |
| 参考文献 | 第120-132页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第132-134页 |
| 致谢 | 第134页 |
