仿生非光滑离心式水泵增效节能特性数值模拟

【摘要】：研究表明生物体表所具有的非光形态,在特定的条件下能够该改变与其相接触介质的状态,从而达到脱附、减阻的目的。试验表明,在某些流量段下,加工有非光滑结构的离心式水泵的效率得到明显的提升。根据前期的试验结果,本文选择增效节能效果较好的,在叶轮背面加工有凹坑型仿生非光滑结构的离心式水泵作为模拟对象,对其增效节能的机理进行分析。结果表明,仿生非光滑叶轮表面摩擦力、剪应力及其附近的湍流粘性均变小,凹坑内保持有低速度流动的流体使得切向力变小,从而达到减小绕轴转动的力矩的作用,达到增效目的。另外,凹坑内低速流动的流体象滚动的轴承,避免了上面高速流动的流体与叶轮壁面直接接触,避免速度梯度的迅速增大,从而避免了小涡的大量生成,防止能量的耗散,达到增效节能的目的。 【作者单位】：吉林大学地面仿生技术教育部重点实验室、吉林大学生物与农业工程学院 中国科学院 西昌卫星发射中心
【关键词】：仿生非光滑表面 离心式水泵 增效节能 数值模拟
【基金】：国家自然基金重点项目(50635030) 国际科技合作重点资助项目(2005DFA00850) 高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20050183064) 吉林省国际合作项目(20040703-1) 吉林省科技发展计划项目(20070546) 国家973计划前期研究专项(2007CB616913)
【分类号】：TH311
【正文快照】： 引言自然界中的生物，经过千百万年的进化，形成了相当稳固的与外界系统相适应的非光滑表面川，这些非光滑的体表可以减少其在运动过程中与介质之间产生的摩擦阻力，帮助它们在恶劣的环境中能够以更快、更高、更节约的方式生存。而以绿色环保的方式来实现节约能源与材料、减

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