防污贝壳表面纹理结构的流体阻力效应分析

目录

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第1章 绪论

1.1 引言

1.2 船体表面污损生物形成过程

1.3 船舶阻力的组成

1.4 减小船体表面摩擦阻力的方法

1.4.1 壁面添加物质法

1.4.2 边界层控制法

1.4.3 表面修形法

1.5 结构仿生表面防污减阻技术

1.5.1 鲨鱼皮表面

1.5.2 海豚表面

1.5.3 贝壳表面

1.6 主要研究意义与内容

1.6.1 研究意义

1.6.2 研究内容

第2章 湍流边界层减阻机理和数值研究方法

2.1 湍流边界层

2.2 微沟槽表面减阻机理

2.2.1 突出高度减阻理论

2.2.2 第二涡群减阻理论

2.3 数值模拟方法

2.3.1 计算流体力学（ CFD）概述

2.3.2 FLUENT软件介绍

2.4 离散化方法

2.5 本章小结

第3章 贝壳防污表面形貌测量与提取

3.1 研究对象的选取

3.2 表面形貌测量

3.2.1 常用三维测量仪器

3.2.2 超景深三维显微镜

3.2.3 表面形貌获取与参数测量分析

3.3 表面轮廓提取

3.3.1 坐标数据提取

3.3.2 断面轮廓曲线拟合

3.4 本章小结

第4章 防污贝壳表面减阻特性数值模拟研究

4.1 计算域模型建立及网格划分

4.1.1 计算域模型建立

4.1.2 网格划分

4.2 数值模拟相关选定

4.2.1 数值模拟方法

4.2.2 控制方程

4.2.3 湍流模型

4.2.4 边界条件及初始条件

4.3 网格独立性检验

4.4 湍流模型准确性验证

4.5 减阻评定标准

4.6 本章小结

第5章 影响防污贝壳表面阻力性能因素分析

5.1 不同雷诺数对阻力性能的影响

5.2 不同仿扇贝防污表面对阻力性能的影响

5.2.1 不同间距对阻力性能的影响

5.2.2 不同断面形状对阻力性能的影响

5.3 相同仿扇贝防污表面不同微沟槽间距对阻力性能的影响

5.4 本章小结

第6章 防污贝壳表面减阻机理分析

6.1 剪切应力分析

6.2 速度场分析

6.3 湍流相关参数分析

6.3.1 湍动能分析

6.3.2 湍流强度分析

6.4 涡量分析

6.5 减阻机理研究

6.6 本章小结

第7章 结论

7.1 主要结论

7.2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表的论文