轴流风机由气流黏性引起的摩擦损失、附面层分离引起的涡流损失以及涡流噪声通过传统方式难以得到有效控制。本项目获取高游速鱼类鱼鳍表面形貌参数与鱼鳍周围流场组织结构及相关湍流参数的关系,以此作为依据设计轴流风机仿生叶片表面,通过试验及数值模拟研究其对轴流风机气动性能及声学性能的影响。通过研究叶片表面近壁区低速条带的展向空间尺度、壁面流向与展向速度脉动的幅值、脉动频率、湍动能及湍流强度等参数,分析改进前后叶片表面边界层结构的时空演化过程的变化,揭示仿生表面对轴流风机叶片气/固界面流体的微观控制机制及对边界层噪声的抑制机理。本项目的开展不仅丰富仿生学的内容,还为传统减阻降噪方法基础上进一步降低风扇流动损失和涡流噪声提供了新途径,对于节能降耗、降低噪声污染具有重要的现实意义。
英文主题词axial flow fan;flow loss;vortex noise;bionic;