Control of flow separation using biomimetic shark scales with fixed tilt angles

粒子图像测速 水洞 流动分离 自由流 雷诺数 涡流 机械 流量(数学) 涡度 流量控制(数据) 材料科学 流动可视化 合成射流 剪切流 测速 光学 边界层 物理 湍流 执行机构 计算机网络 计算机科学 电气工程 工程类
作者
Zengzhi Du,Hongyuan Li,Yufan Cao,X. Wan,Yaolei Xiang,Pengyu Lv,Huiling Duan
出处
期刊:Experiments in Fluids [Springer Nature]
卷期号:63 (10) 被引量:13
标识
DOI:10.1007/s00348-022-03517-3
摘要

Sharks can swim with excellent hydrodynamic performance under a variety of flow conditions. The dermal scales of sharks, which can change from an aligned state to a tilted state, account for flow control in the attached and separated flow. However, the mechanism of using tilted biomimetic shark scales for flow separation control is still not clear. In the present work, the effects of biomimetic shark scales with fixed tilt angles on flow separation over an inclined plate are investigated experimentally using time-resolved particle image velocimetry. The Reynolds number based on the streamwise length of the plate and the freestream velocity is 2.0 × 104. From the perspective of the time-averaged flow field, it is found that the tilted biomimetic shark scales decrease the reattachment length by 57% when the angle of attack of the plate is 10°. From the perspective of the instantaneous flow field, the shed vortices over the tilted biomimetic shark scales are closer to the wall than those over the flat plate. The fluid convection is strengthened in the separated shear layer by the tilted biomimetic shark scales, as the momentum transportation and the vorticity convection are enhanced. As a result, normal motions of fluid in the separated shear layer are improved, and energy is supplied to resist flow separation. A flow separation control strategy is proposed for different tilt angles of the biomimetic shark scales and angles of attack, which is significant for engineering applications involving flow control.Graphical abstract
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
熊遇蜜完成签到,获得积分10
刚刚
panzer完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
lyt发布了新的文献求助10
3秒前
六月毕业关注了科研通微信公众号
4秒前
petrichor应助程程采纳,获得10
5秒前
圆儿完成签到 ,获得积分10
5秒前
潇洒的灵萱完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
Toooo完成签到,获得积分10
6秒前
zqh740完成签到,获得积分10
6秒前
科研通AI5应助thchiang采纳,获得10
6秒前
lizzzzzz完成签到,获得积分10
7秒前
yyj发布了新的文献求助10
7秒前
请和我吃饭完成签到,获得积分10
8秒前
北城发布了新的文献求助10
9秒前
勤恳冰淇淋完成签到 ,获得积分10
10秒前
12秒前
12秒前
清晏完成签到,获得积分10
13秒前
曲书文完成签到,获得积分10
14秒前
李瑞瑞发布了新的文献求助10
14秒前
5123完成签到,获得积分10
14秒前
勤劳落雁发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
17秒前
xuxu完成签到 ,获得积分10
17秒前
18秒前
毛毛虫发布了新的文献求助10
18秒前
科研通AI5应助朴斓采纳,获得10
19秒前
陈彦冰完成签到,获得积分10
19秒前
tianny完成签到,获得积分10
20秒前
浪迹天涯发布了新的文献求助10
21秒前
星星发布了新的文献求助10
21秒前
李瑞瑞完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
24秒前
星辰大海应助jy采纳,获得10
24秒前
25秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
Luis Lacasa - Sobre esto y aquello 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527990
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3108173
关于积分的说明 9287913
捐赠科研通 2805882
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1540119
邀请新用户注册赠送积分活动 716941
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709824