利用仿生鱼鳞阵列延迟转捩
流体动力学
2020-08-03 v1
摘要
水生动物在漫长时期内演化出降低自身阻力的有效策略。本工作中，研究了鱼鳞对边界层内层流到湍流转捩的影响。将典型重叠排列的仿生鱼鳞阵列置于低湍流层流水道中的平板上。转捩为湍流由受控激发的 Tollmien-Schlichting（TS）波触发。研究发现，板上的鱼鳞可产生流向条带，从而衰减 TS 波。结果，相对于未受控的参考情形，转捩位置沿下游方向大幅延迟了 55%。这对应于约 27% 的理论减阻。因此我们推测，鱼鳞可稳定层流边界层并防止其过早转捩，从而降低摩擦阻力。该技术有可能用作仿生表面的层流控制手段。
引用
@article{arxiv.2007.15922,
title = {Transition Delay Using Biomimetic Fish Scale Arrays},
author = {Muthukumar Muthuramalingam and Dominik. K. Puckert and Ulrich Rist and Christoph Bruecker},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.15922},
year = {2020}
}
备注
13 pages, 7 figures