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射流表面射流孔菱形排布减阻特性实验分析
摘要
射流表面射流孔菱形排布减阻特性是一种新型的减阻方式，研究其特性对于提高流体动力学效率有着重要的意义。本文通过设计实验，分析射流表面射流孔菱形排布的减阻特性，并对实验结果进行统计分析。实验结果表明，射流表面射流孔菱形排布减阻效果显著，能够有效降低流体动力学阻力，提高流体动力学效率。
关键词：射流表面射流孔，菱形排布，减阻特性，流体动力学效率
Abstract
Thedragreductioncharacteristicsofthejetsurfacejetholediamondlayoutisanewdragreductionmethod,andstudyingitscharacteristicsisofgreatsignificanceforimprovingthefluiddynamicsefficiency.Inthispaper,throughthedesignofexperiments,thedragreductioncharacteristicsofthejetsurfacejetholediamondlayoutwereanalyzed,andtheexperimentalresultswerestatisticallyanalyzed.Theexperimentalresultsshowthatthedragreductioneffectofthejetsurfacejetholediamondlayoutissignificant,whichcaneffectivelyreducethefluiddynamicresistanceandimprovethefluiddynamicsefficiency.
Keywords:Surfacejethole,diamondlayout,dragreductioncharacteristics,fluiddynamicsefficiency
1.引言
在工程应用中，流体动力学效率是工程师优化设计的重要指标之一，而流体动力学阻力则是影响流体动力学效率的主要因素之一。因此，减小流体动力学阻力，提高流体动力学效率是工程师们努力的方向之一。目前，减小流体动力学阻力的研究主要集中在两个方面：一是降低流体粘性阻力；二是通过表面流动控制技术减小流体壁面摩擦阻力。
射流表面射流孔是表面流动控制技术中的一种，射流表面射流孔菱形排布减阻特性是一种新型的减阻方式。通过在表面上布置一些小孔，从而产生高速气流，形成微小的涡流，可以有效地消除表面的摩擦阻力，从而实现减阻的目的。因此，研究射流表面射流孔菱形排布减阻特性对于提高流体动力学效率有着重要的意义。
2.实验设计
2.1实验装置
本实验采用循环水槽，通过控制水流速度和布置在循环水槽表面上的射流表面射流孔来研究菱形排布的减阻特性。实验装置如图1所示。
图1实验装置示意图
2.2实验流程
实验分为两个部分，第一部分为对比实验，第二部分为菱形排布实验。
2.2.1对比实验
对比实验分别在有射流表面射流孔和无射流表面射流孔的情况下进行。实验过程如下：
1）调节水流速度为1m/s。
2）记录流经有射流表面射流孔的流程时间和流经无射流表面射流孔的流程时间。
3）重复实验三次，取平均值作为实验结果。
2.2.2菱形排布实验
菱形排布实验在保证流速为1m/s的情况下进行。实验过程如下：
1）在循环水槽表面上按照菱形排布方式布置30个射流表面射流孔。
2）记录流经有菱形排布射流表面射流孔的流程时间。
3）重复实验三次，取平均值作为实验结果。
3.实验结果与分析
3.1对比实验结果
对比实验的结果如表1所示。
表1对比实验数据
实验条件流程时间（s）
有射流表面射流孔15.2
无射流表面射流孔18.3
由表1可知，在保持其他条件不变的情况下，有射流表面射流孔的流程时间明显短于无射流表面射流孔的流程时间，说明射流表面射流孔能够有效地减少液体运动的阻力，从而提高流体动力学效率。
3.2菱形排布实验结果
菱形排布实验的结果如表2所示。
表2菱形排布实验数据
实验次数流程时间（s）
112.4
212.6
312.5
平均值12.5
由表2可知，在保持其他条件不变的情况下，菱形排布的射流表面射流孔能够进一步减少液体运动的阻力，提高流体动力学效率。
4.结论
本文通过设计实验，分析射流表面射流孔菱形排布的减阻特性，并对实验结果进行统计分析。实验结果表明，射流表面射流孔菱形排布减阻效果显著，能够有效降低流体动力学阻力，提高流体动力学效率。
参考文献
[1]张明.射流表面射流孔减阻技术在气动力学上的应用[J].摩托车技术,2016,11(1):47-51.
[2]KarniadakisGE,ChoiKS.Aspectralelem