1. 引言 在现代交通系统中,减阻对于减少能源消耗和污染物排放至关重要。正如 Cheng 等人 [3] 所述,交通运输部门占能源预算的 25%,却排放了全球 10% 以上的温室气体。表面摩擦是造成阻力的一个重要因素,对于商用飞机来说,其总阻力中高达 55% 是由表面摩擦引起的。在过去的几年中,人们提出了各种技术来通过实验和数值方法减少表面摩擦阻力(例如 [5]、[10] 和 [14])。大多数减阻策略都侧重于壁面附近的相干结构,例如准流向涡旋 (QSV) 和速度条纹,这些结构与表面摩擦阻力密切相关。诸如喷出和扫掠等众所周知的事件都与 QSV 密切相关 [13]。最近的研究表明,可以使用相对简单的方案来控制近壁面湍流事件,从而减少表面摩擦。Choi 等人 [4] 对湍流通道流中的主动控制进行了直接数值模拟。他们发现,通过施加吹气和吸气来抵消壁面法向速度,可实现高达 25% 的壁面摩擦减少。此外,他们观察到当检测平面靠近壁面(y + ≈ 10 )时,阻力会减小,而当检测平面距离壁面较远时,阻力会显著增加。Rebbeck 和 Choi [12] 对实时对抗控制进行了风洞实验。他们研究了当使用壁面法向射流对单个扫掠事件施加对抗控制时,边界层的近壁面湍流结构如何变化。他们的结果表明,扬声器执行器产生的壁面法向射流可以有效阻挡扫掠事件期间高速流体的向壁运动。这表明,对壁面湍流进行反向控制可以减少湍流边界层的表层摩擦阻力。最近,Yu 等人 [15] 开发了一种人工智能开环控制系统,用于操纵平板上的湍流边界层,以减少摩擦阻力。边界层的特征是基于动量厚度的雷诺数 Reθ ,等于 1450。该系统由合成射流、壁线传感器和用于无监督学习最优控制律的遗传算法组成。每个合成射流(从矩形流向狭缝中喷出)的速度、频率和驱动相位都可以独立控制。通过使用
摘要 有效的热管理对电动汽车用锂离子电池的性能和耐久性至关重要。与传统的直通道冷板不同,本文提出并评估了一种具有发散形通道的新型冷板,以最大限度地降低冷板的最高温度和压降。与传统的直通道相比,发散形通道表现出更高的散热能力和更低的摩擦阻力,性能更佳。为了进一步降低局部流动阻力,开发并评估了具有 2 个入口和 1 个出口的发散形通道。研究发现,具有 2 个入口和 1 个出口的新设计可以成功降低压降 7.2%,并将最大温差从 4.69 K 降低到 3.94 K。最后,构建了具有逆流配置的电池冷却模块,实现了更小的最大温差。本研究有助于开发有效且高效的电动汽车电池冷却系统。
摘要 利用解析分析,我们研究了主要造成摩擦阻力的近壁面模式如何根据湍流槽道流动的平均速度分布形状而放大或抑制。根据 K¨uhnen 等人 (2018) 的最新研究结果,他们将平均速度分布修改得更平坦,并实现了显著的阻力减少,我们引入了两种类型的人为平坦湍流平均速度分布:一种基于 Reynolds 和 Tiederman (1967) 提出的湍流粘度模型,另一种基于层流的平均速度分布。特别注意的是,体积和摩擦雷诺数都保持不变,因此只能研究平均速度分布变化的影响。这些平均速度剖面在解析分析中用作基流,通过奇异值(即放大率)的变化来评估与近壁相干结构相对应的波数频率模式的响应。修正后的平均速度剖面的平坦度通过三种不同的测量方法量化。一般而言,发现更平坦的平均速度剖面会显著抑制近壁模式。此外,发现增加壁面附近平均速度梯度对于通过缓解临界层来抑制近壁模式具有重要意义。
在亚洲理工学院 (AIT) 的拉拔试验实验室,使用红褐色风化曼谷粘土和粘土质砾石、红土残积土作为回填材料,对不同钢筋直径和孔径大小的焊接钢丝网钢筋进行了拉拔试验。使用风化粘土回填物进行了总共 87 次拉拔试验,回填物以 95% 标准普氏密度压实,并在 2 种不同的压实水分含量(最佳干侧和湿侧)下进行。测试的正常压力范围为 1 至 13 tsfri。加固垫由 1/4" 和 3/8" 直径的钢筋组成,焊接在一起形成 6" x 9"、6" x 12" 和 6" x 18" 的孔径。同样,使用 3 种不同含水量(干、最佳和湿)的红土残渣土进行了 47 次拔出试验,压实密度分别为 95% 和 100%。测试在 0.2 至 1.8 tsm 的较低压力下进行。使用的加固垫为 1/4" 和 1/2" 直径的钢筋,网格尺寸为 6"x6" 和 6"x9"。在所有进行的测试中,土壤-加固相互作用表明横向构件对总拔出阻力的被动阻力占主导地位。发现纵向构件的摩擦阻力占垫子总拔出阻力的 3% 至 5%。此外,由于钢筋的不可延展性,钢筋的屈服强度仅在 1 至 4 毫米位移的低应变下发生。研究还发现,直径较小的钢筋通过产生更高的拔出能力,可以有效增强被动抵抗的全面动员。在所有使用的网格尺寸中,6"x9" 网格几何形状似乎是最有效的。