壁面微沟槽减阻技术研究进展.pdf

第43卷第10 期2023年10 月煤气与热力GAS&HEATVol.43No.10Oct.2023热网供冷管网热力站：壁面微沟槽减阻技术研究进展李茂林，张浩 2，玄克勇，石若冉，张志（1.山东建筑大学热能工程学院，山东济南2 50 10 1；2.山东省绿色建筑协同创新中心，山东济南2 50 10 1；3.山东林李建筑设计有限公司，山东济南2 50 0 14)摘要：从减阻效果影响因素、减阻机理、协同减阻、实际应用等方面对壁面微沟槽减阻技术的研究进展进行归纳总结，对壁面微沟槽减阻研究方向进行展望。减阻效果影响因素包括沟槽结构、流场压力梯度等。介绍目前主流的减阻机理，关于减阻机理的各类假说仍存在争议。协同减阻的研究重点为超疏水壁面与微沟槽协同减阻、添加剂与微沟槽协同减阻。微沟槽减阻技术的实际应用涉及竞技泳衣、交通运输、流体输送等方面。研究方向为微沟槽减阻机理、微沟槽加工制造工艺、微沟槽对各类流场的适用性、微沟槽表面清洁技术。关键词：微沟槽；减阻；减阻机理；协同减阻中图分类号：TU995.31概述相关研究表明,船舶航行中船身表面与水的摩擦力最大可占总航行阻力的6 0%，飞机机身表面与空气的摩擦力可达到总阻力的40%2。在输油、输气等长输管道及集中供热系统中，克服沿程阻力的耗电量约占总耗电量的8 0%3。因此，为降低能源消耗以及提高运输、输送效率，流动减阻技术已成为研究焦点。目前,流动减阻技术可分为微气泡减阻4、涂层减阻5】、添加剂（表面活性剂、高分子聚合物)减阻6、壁面微结构（微沟槽、凹坑、自适应表面)减阻7 等。作为壁面微结构减阻的分支之一,微沟槽减阻已在航空航天等领域得到了初步应用，有学者指出，若全球民用飞机机身均应用此技术，每年可节省大量航空燃油8 微沟槽减阻技术起源于人们对鲨鱼表皮的仿生研究9。鲨鱼游速最快可达7 0 km/h,除了强有力的尾鳍外，有学者发现其表皮布满沿游动方向排列文献标志码：A的微小沟槽结构（见图1）。微小沟槽的存在减小了鲨鱼表皮与海水的摩擦力，配合尾鳍实现高速游动。基于该仿生学现象，Walsh10 1 设计了多种形状微沟槽并将其布置于平板上进行减阻实验，发现流体顺流经过微沟槽平板表面会起到减小壁面阻力的效果,且三角形微沟槽可达到8%的最大减阻率,打破了认为光滑表面阻力最小的传统认知。图1鲨鱼表皮结构此后，对于壁面微沟槽的研究不断深人，应用范围更加广泛,理论体系也逐步完善。李育斌等人文章编号：10 0 0-4416(2 0 2 3)10-0 A12-08基金项目：山东省专业学位研究生教学案例库项目（SDYAL20162）；山东省研究生优质课程建设项目（SDYKC19117）第一作者简介：李茂林，男，硕士生，研究方向为管道流体端流减阻。通信作者简介：张浩，男，教授，博士，研究方向为流动减阻机理及技术、非牛顿幂律流体边界层、复杂体系流动换热等。收稿日期：2 0 2 2-0 9-14；修回日期：2 0 2 2-11-17A研究了机翼表面加装微沟槽薄膜对机翼受空气阻力的影响,实验结果表明,在机翼表面布置纵向（顺流向)排布微沟槽薄膜,减阻率达到5%8%。Raste-gari等人12 使用格子玻尔兹曼方法，数值模拟研究了槽道流中横向（垂直流向）排布微沟槽的湍流摩擦减阻,发现对于壁单元中给定的几何形状和微沟槽尺寸,微沟槽壁面的减阻性能随着流体雷诺数增大而降低。李恩田等人13研究了壁面微沟槽对输油管阻力的影响,发现三角形微沟槽管道减阻率最大可以达到7.8%，指出三角形微沟槽位置处原油流动平稳、速度脉动较小、存在二次涡以及雷诺应力相对近壁区较小是其具有减阻效果的主要原因。壁面微沟槽减阻技术仅需改变表面形状即可实现有效减阻,具有广阔的发展前景。本文从减阻效果影响因素、减阻机理、协同减阻以及实际应用等方面对壁面微沟槽减阻技术的研究进展进行归纳总结，对壁面微沟槽减阻研究方向进行展望。2减阻效果影响因素2.1沟槽结构沟槽形状学者们设计研发了各种类型的微沟槽结构，根据形状可分为三角形、U形、刀刃形、梯形微沟槽,4种形状微沟槽结构见图2。不同形状微沟槽对湍流大尺度结构（拟序结构)的扰动方式与程度不同。Choi 等人14认为能够实现减阻效果的微沟槽必须存在尖锐槽峰来改变近壁区流场,使较光滑面发生变化。Martin 等人15应用仿真软件对三角形、U形、刀刃形微沟槽进行数值模拟，综合分析相同条件下的速度场、壁面应力及涡量,得到刀刃形微沟槽的减阻效果优于U形、优于三角形微沟槽。虽然刀刃形微沟槽壁面可取得最佳减阻效果，但刀刃形微沟槽壁面处流场扰动最为剧烈,湍流易不受控制，严重限制了实现减阻的范围，在实际商业应用中耐用性不如其他两种形状的微沟槽壁面。徐琰等人16 基于边界层理论构建了排布微沟槽结构的局部近似平面,并对比了三角形、梯形、宽刀刃形等形状微沟槽的减阻率,得到三角形微沟槽与梯形微沟槽可以起到明显减阻效果，三角形微沟槽减阻效果最佳，而宽刀刃形微沟槽在设定条件下不仅起不到减阻效果，反而增大了阻力。综合减阻效果、耐用性等因素，实际研究及应用中大多使用三角形、U形微沟槽李茂林，等：壁面微沟槽减阻技术研究进展A13第43卷第10 期a.三角形微沟槽6b.U形微沟槽c.刀刃形微沟槽6d.梯形微沟槽图2 4种形状微沟槽结构微沟槽尺寸级别不同体型鲨鱼表皮的微沟槽尺寸虽然不同,但均属于um级别17。受到实际工况及加工精度的限制,实验用微沟槽尺寸一般较大,最大可达到mm级别10。但较大尺寸微沟槽只能在流速较低的工况下产生减阻效果，无法满足高速流体的减阻需求。与实验方法相比,数值模拟方法限制较少，可根据研究需求设计更小尺寸微沟槽并设定较高流速，极大拓宽了研究范围。综合多位学者18-2 1对不同尺寸级别微沟槽减阻的研究发现，微沟槽尺寸级别越小减阻效果越好，当尺寸达到m级别时，可获得最高19.1%的减阻率。原因是微沟槽的特殊形状会限制近壁处产生的旋涡进人沟槽内部，从而保证沟槽内部流动相对平稳，沟槽尺寸级别越小可限制的旋涡数量越多，可实现更高效的减阻。沟槽高宽比第43卷第10 期沟槽高宽比指沟槽高度h比沟槽宽度b，三角形、U形、刀刃形、梯形微沟槽的沟槽高度h、沟槽宽度b见图2。Lazos等人2 2 首先发现高宽比对微沟槽减阻率会产生很大影响，并通过大量风洞实验得出高宽比越大,减阻效果越好。刘德俊等人2 3研究了高宽比分别为0.5、1.0 的三角形微沟槽，发现当高宽比为1.0 时微沟槽的减阻率比高宽比为0.5时提高了2%，并分析得出，这是由于沟槽底部低阻力区的摩擦力随沟槽高度增大而减小导致的。时雪梅2 4通过对平板翼上三角形微沟槽减阻的仿真分析发现，增大沟槽高度至一定程度时,会造成减阻率的下降，当高宽比为1.0 时达到最佳减阻效果，此时增加或减小沟槽高度均易造成沟槽内旋涡结构改变,使减阻效果下降。对于U形微沟槽与刀刃形微沟槽，二者达到最大减阻率对应的最佳高宽比分别为 0.7,0.5 2 5-2 6 沟槽排布方式微沟槽的排布方式可分为纵向排布、横向排布。目前,大部分研究都是针对纵向微沟槽,横向微沟槽的研究相对较少。Scholle 等人2 7 将平板表面加工成横向微沟槽壁面，使流体的传输速度相较于光滑壁面平板提高了1%，并指出横向微沟槽的耐用性好，可满足长期使用要求。攸连庆2 8 使用压差测阻法测试了不同流速下多种尺寸的纵向微沟槽、横向微沟槽的减阻率,通过对比发现,流速小于2.4 m/s时纵向微沟槽减阻效果明显好于横向微沟槽，前者减阻率可达10%左右。继续增大流速，纵向微沟槽减阻率迅速下降,而横向微沟槽则表现出了一定减阻稳定性，且减阻率变化幅度比较小，更适合在流速变化范围较大的工况下使用。汪志远等人2 9 建立了一种仿鲨鱼皮波纹状（双向）微沟槽（结构见图3），在雷诺数7 0 0 0 150 0 0 范围内减阻率达到了同尺寸纵向微沟槽的2 倍多,双向微沟槽兼具了纵向微沟槽与横向微沟槽的特征,拥有更强的减阻能力。总体而言,纵向微沟槽减阻能力强于横向微沟槽，但稳定性不及横向微沟槽。双向微沟槽作为纵向微沟槽与横向微沟槽的结合体,减阻效果最佳,但实际加工难度高。沟槽间隔除刀刃形微沟槽外,其他形状沟槽布置时均有连续与间隔之分，间隔三角形微沟槽结构见图4。李新华等人30 利用低速风洞测量了连续及间隔三煤气与热力图3仿鲨鱼皮波纹状(双向)微沟槽结构2 9 角形微沟槽壁面的表面阻力，发现连续三角形微沟槽的减阻效果优于间隔三角形微沟槽。刘德俊等人2 3的研究验证了该结论。时雪梅2 4对比了多种间隔微沟槽的减阻情况，发现间隔越大减阻效果越差，当间隔为3倍沟槽宽度时减阻率仅为连续微沟槽减阻率的2 0%。Martin等人31指出湍流旋涡从表面升起时会与沟槽发生碰撞，使旋涡爆发及扫掠能力降低，从而产生减阻效果。沟槽不连续使流域内沟槽数量减少，对旋涡扫掠运动限制变小，导致减阻率下降。因此,对于非刀刃形微沟槽,减阻率随沟槽间隔减小而增大，连续微沟槽减阻效果最佳。间隔图4间隔三角形微沟槽结构?槽峰圆角槽峰圆角是指在沟槽尖峰处加工出圆角，使尖峰变得相对平滑以减小对瑞流的扰动。带有槽峰圆角的三角形微沟槽结构见图5。李新华等人30 1首先发现由于加工误差在梯形微沟槽槽峰处产生了微小弧度，使得微沟槽面基本处于增阻状态,并初步认为槽峰圆角会对阻力产生影响。刘志华等人32 比较了多种半径的圆角置于三角形微沟槽槽峰处的减阻情况，发现随着圆角半径增大减阻性能变差，当圆角半径大于沟槽高度的50%后不再产生减阻效果。虽然圆角的存在使槽峰处瑞流扰动剧烈程度下降，但也减小了沟槽的高度，限制减阻的作用占据了主导，因此添加槽峰圆角只会对减阻起到负面影响。A展向图5带有槽峰圆角的三角形微沟槽结构2.2流场压力梯度微沟槽减阻的影响主要位于近壁处，距离壁面较远的流场很少因微沟槽发生变化。受周围流体流速的影响,在机翼外侧、管道内壁等近壁处的压力梯度并不是固定的,这使得近壁处流不稳定性增加。广泛应用于航空航天发动机领域的扩压器是一种能够调节压力梯度的装置,压力梯度随扩压器夹角增大而增大。多位学者研究了加装微沟槽的扩压器,夹角变化对微沟槽减阻能力的影响。低压力梯度（扩压器夹角小于1)时，微沟槽减阻能力与无压力梯度条件相比基本不变33。中高压力梯度（扩压器夹角1 10)时,微沟槽减阻能力逐渐降低34 逆压力梯度（扩压器夹角为负且压力梯度随速度增加而减小)时,微沟槽减阻能力会得到明显加强353减阻机理在探索如何提高微沟槽减阻率的同时,对于减阻机理的研究也在不断完善。尽管多位学者在该方向进行了大量研究，但由于微沟槽壁面流动复杂且流动的细化分解与分子动力学等微观理论密切相关36,导致关于减阻机理的各类假说存在争议。目前，主流的减阻机理主要有第二涡群理论、突出高度理论、微型空气轴承理论。3.1 第二涡群理论第二涡群理论最早由Bache等人37 提出，认为沟槽槽峰与流向涡发生作用,从而在槽谷中产生二次涡，抑制低速流体的外涌，使低速流体一直保持在沟槽内部。这导致低速条带的形成与展向（见图6)流动均被限制,减弱了相邻沟槽间的相互作用,流动稳定性增强。二次涡不断发展可在槽谷内部产生迅速消散的离散涡流，削弱流向（见图6)涡的运动,沟槽处的动量交换也受到限制，壁面应力变小。胡海豹等人38 对沟槽表面的模拟运用了力学相似原理，发现槽峰两侧存在反向二次涡，限制了反向旋转涡对的强度,使得流猝发频率下降。宋娟娟等人39 发现在每个槽峰两端均形成了一对大小相等、方向相反的二次涡,并指出旋涡的存在使得沟槽内部的李茂林，等：壁面微沟槽减阻技术研究进展涡A.总距离图6 涡之间距离正交分解3.2突出高度理论突出高度理论由Bechert等人40-41提出,认为微沟槽壁面等价速度为0 的点（又称虚拟零点或表观起点，以下称为虚拟零点）并非起始于壁面，而是在槽谷内部某一点，虚拟零点到槽顶之间的距离即为突出高度。突出高度又分为流向突出高度与展向突出高度，二者之差称为突出高度差,决定了微沟槽可以影响的流动范围,且与减阻率成正向相关,即沟槽间距越小,展向突出高度越小，突出高度差越大，流动阻力越小。突出高度理论认为沟槽内部流动黏性力起主导作用，虚拟零点以下的流动被阻碍，相当于增加了黏性底层厚度，使壁面速度梯度降低，也抑制了展向流的发展。Choi42发现微沟槽表面抑制了流体湍流脉动,并观测到微沟槽壁面流向涡之间的展向距离约为光滑壁面的2 倍。Lee等人43利用粒子图像(PIV)实验分析微沟槽壁面展向涡的分布,发现展向涡数量相对于光滑壁面明显减少,对应壁面摩擦力减小。因此,突出高度理论的实质是微沟槽对流体展向端流脉动的抑制。3.3行微型空气轴承理论微型空气轴承理论由潘家正44提出，认为微沟槽可以控制旋涡的运动，旋涡被挡住后会在槽谷内合适的位置进行旋转运动，其形状就像是微型空气轴承，这使得流边界层底部受到旋涡的滚动摩擦作用，而由于滚动摩擦力远小于滑动摩擦力，旋涡底部层与层之间受到的总摩擦力减小，从而达到减阻效果。王树立等人45通过模拟横向微沟槽速度场特征，验证了该理论，并发现微沟槽使瑞流边界层下移。汪志远等人2 9 研究的双向微沟槽将流体与壁面之间的滑动摩擦转化为流体之间的滚动摩擦，使阻力减小更加明显，也对该理论进行了验证。第43卷第10 期流动被黏性阻滞，起到减阻作用。流体流向流向(距离)(距离）涡BA15.第43卷第10 期4协同减阻单一减阻方式的改良研究对于减阻效果的提升是有限的,越来越多的学者着手对多种减阻方式协同减阻进行开发与研究，与壁面微沟槽联合以实现更好减阻效果的技术有超疏水壁面、添加剂减阻。4.1走超疏水壁面与微沟槽协同减阻超疏水壁面减阻是一种新兴的仿生减阻技术，该技术起源于对荷叶表面的研究，通过仿照荷叶表面的微纳尺度结构来加工制作壁面，使其获得超疏水的能力,并应用于湍流减阻。Rowin等人46 应用三维拉格朗日粒子追踪测试仪（3D-PTV）对各种形状的超疏水微沟槽近壁处的流流动进行分析，发现超疏水微沟槽相较于光滑微沟槽，近壁处的雷诺应力更大且有向壁面偏移趋势，阻力减小了30%38%。刘丽霞等人47 应用时间粒子图像技术（T RPI V)对超疏水壁面与超疏水微沟槽壁面的速度场进行测量,并对比分析二者摩擦力,发现联合微沟槽结构可以使超疏水壁面减阻率由14.6%提高至20.7%。随着研究的进行，人们开始探寻超疏水壁面的减阻原因并拓宽应用性。Park等人48 通过测量湍流边界层流动中超疏水微沟槽壁面及光滑壁面的表面摩擦滑移指出,微沟槽结构的含气率是影响其减阻效果的重要因素。Fairhall 等人49 研究了超疏水壁面与超疏水微沟槽壁面对流的单独影响,并指出表面滑移并没有直接影响流体动力学特性，流分量流经均匀滑移长度表面,因此超疏水壁面可适用于更大尺寸的微沟槽结构。4.2添加剂与微沟槽协同减阻早在2 0 世纪40 年代，对于添加剂（主要为表面活性剂、高分子聚合物）减阻的研究就已经开始，至今仍然是流减阻领域的一个热门方向。在流体中添加微量减阻剂就可以获得高效减阻，减阻率可高达8 0%50。对于实现减阻的成因，添加剂主要是通过线团拉伸消散掉较小的旋涡，同时抑制旋涡产生，实现减阻。微沟槽则是限制较大旋涡进人槽谷，减小其内部的剪切应力，实现减阻。因此二者的减阻方式理论上可实现互补，从而达到更佳减阻效果。黄崇海等人51发现表面活性剂溶液与连续三角形微沟槽、间隔三角形微沟槽协同减阻均能取得比当前浓度下更好的减阻效果,最大减阻率由光滑壁面的6 6%分别提高至7 4%、7 1%。李恩田等人52 1将煤气与热力高宽比为0.7 的三角形微沟槽布置在管子内，在使用表面活性剂的条件下最大减阻率提高了3.12%。此外,李恩田53还对不同浓度的高分子聚合物溶液与微沟槽协同减阻情况进行了研究，发现随着溶液浓度上升,减阻率也不断提高。但是只有高宽比较小的微沟槽对于高分子聚合物溶液减阻率的提升起到正向效果，当微沟槽高宽比大于0.5时,所获得的最大减阻率反而低于光滑壁面。除了研究对减阻率的影响外,对添加剂与微沟槽协同减阻成因的研究也在进行中。魏进家等人36 采用数值模拟方法对表面活性剂在布置刀刃形微沟槽的槽道内的减阻情况进行模拟,并对表面活性剂溶液在槽道内的流向涡半径、密度、旋转强度等涡结构特性进行分析，指出槽谷内部产生的尺寸小、数目多、旋转强度小的二次流向涡占据了一定空间，可以防止近壁处产生的小尺度涡侵人，同时也能够抑制已经侵入沟槽的流向涡的运动，即微沟槽可以对槽谷内的表面活性剂溶液的流动产生约束。5实际应用5.1竞技泳衣受鲨鱼表皮微沟槽减阻的启发,Speedo公司设计了可以降低运动员游动阻力的泳衣，并在2 0 0 0 年悉尼奥运会的各类游泳比赛中大放异彩，该泳衣可将运动员的游速最大提升7.5%54。在2 0 0 8 年北京奥运会上，菲尔普斯身着该公司生产的Fast Skin泳衣斩获8 枚金牌，创造了单次奥运会获得金牌数量最多的记录,该泳衣也被称作“科技兴奋剂”。但由于该泳衣性能过于强大，违反了国际泳联对于公平竞技的要求，于2 0 10 年被禁止在国际大赛使用55。在业余游泳比赛中,该类泳衣仍受到广泛欢迎。5.2交通运输在交通工具表面加装一层微沟槽薄膜可减小流体阻力。美国航空航天局首先对此技术进行了应用,发现加装微沟槽薄膜机翼的商务飞机在0.30.7倍声速的飞行速度时，减阻率达到了6%56。欧洲空中客车公司将实验飞机外表面的7 0%贴上微沟槽薄膜，获得了1%2%的减阻效果57。德国某航空公司使用了加装微沟槽薄膜的机身，单程油耗降低了 8%58 5.3沃流体输送管子内壁加工成微沟槽壁面可起到减阻增输的AW效果,减少加压装置的能量消耗。对于长输管道,发展方向一直都是加大管径、加高压力、增大输送量，如何节约输送成本就成了一个关键问题，这就为微沟槽减阻的应用增添了实际价值。Bechert59提到一段长为16 km微沟槽壁面的天然气管道减阻率达到10%。Bixler等人6 0 将微沟槽结构应用于露天输水的明渠上，最大减阻率达到7%。在民用建筑领域，暖通管路采用微沟槽壁面可降低输送能耗，提高系统经济性。6研究方向仿鲨鱼皮设计的微沟槽壁面作为被动减阻的一种方式，不会对环境造成污染，符合国家制定的碳达峰、碳中和目标对于节能减排的要求。微沟槽减阻研究方向主要有以下方面。虽然众多研究人员对微沟槽减阻机理进行了分析推理,但具体的减阻机理目前仍不明确。随着微观技术的进步，可继续将减阻机理作为研究重点。一旦减阻机理被确定，便可根据其研究开发出最适合实际需求的微沟槽结构。由于微沟槽尺寸较小,加工精度及成本就成了制约其应用的最大问题。目前,已有多种微沟槽加工制造技术被开发出来,如热压印技术、微电铸技术、软刻技术等，但仍无法满足大规模应用需求。近年来,3D打印技术迅速发展，未来可作为研究加工微沟槽的一个重要方向。目前的微沟槽减阻效果理论及实验研究大都是基于理想环境,而实际应用中则要面对相对恶劣且不可控的流场环境，可能远达不到理想状态下的减阻效果。因此,可将提高微沟槽对各类流场的适用性作为一个研究方向。微沟槽主要是依靠其特殊形状改变近壁面流场特性实现减阻，若在应用过程中被锈蚀或被生物、灰尘等附着,将导致设计形状的改变,影响减阻效果。因此,需开展对微沟槽表面清洁技术的研究。参考文献：1 JFU Y F,YUAN C Q,BAI X Q,et al.Study on Drag Re-duction Performance of Antifouling Ribbed SurfacesJ.Journal of Ship Production and Design,2018(1):32-41.2 MANIGANDAN S,KRISHNA KG,KUMAR K G,et al.Experiment Evaluation of Skin Friction Drag by Surface李茂林，等：壁面微沟槽减阻技术研究进展-990.4走赵晓杰,宗智，姜宜辰基于OpenFOAM的平板微气泡减阻数值分析J船舶力学,2 0 2 0（8）：9 8 9-996.5苗庆伟，张欢，王淮，等供热管道减阻涂层减阻效果的实验研究J暖通空调,2 0 2 1(11):7 2-7 6.6李茂林，张浩，玄克勇，等。添加剂流减阻的研究进展J区域供热,2 0 2 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2-482,534.37BACHE E V,SMITH C R.A Combined Visualization-Anemometry Study of the Turbulent Drag ReducingMechanisms of Triangular Micro-Grooves Surface Modi-fications J.AIAA Journal,1985(6):85-90.38胡海豹，宋保维，潘光，等鲨鱼沟槽表皮减阻机理的仿真研究J系统仿真学报,2 0 0 7（2 1）：49 0 14903,4907.39宋娟娟，徐宇，黄宸武，等非光滑表面流减阻的数值模拟研究J工程热物理学报,2 0 11（5）：7 7 1-774.40BECHERT D W,BARTENWERFER M,HOPPE G,et al.Drag Reduction Mechanisms Derived from Shark SkinJ.Environmental Science,1986(2):1044-1068.41BECHERT D W,BARTENWERFER M.The Viscous Flowon Surfaces with Longitudinal Ribs J.Journal of FluidMechanics,1989,206:105-129.42CHOI K S.Near-Wall Structures of a Turbulent BoundaryLayer with Riblets J.Journal of Fluid Mechanics,1989,208:417 458.43 LEE S J,CHOI Y S.Decrement of Spanwise Vortices bya Drag-Reducing Riblet Surface J.Journal of Turbu-lence,2008(9):1-15.44潘家正湍流减阻新概念的实验探索J空气动力学学报,19 9 6(3):30 4-310.45王树立，史小军,赵书华,等，沟槽面在流减阻中的技术研究及应用进展J西南石油大学学报（自然科学版),2 0 0 8(1):146-150.46ROWIN W A,GHAEMI S.Streamwise and Spanwise Slipover a Superhydrophobic Surface J.Journal of FluidMechanics,2019,870:1127-1157.47刘丽霞，王康俊，王鑫蔚，等沟槽超疏水复合壁面流边界层减阻机理的TRPIV实验研究J实验流体力学,2 0 2 1(1):117-12 5.48 PPARK H,SUN G.Superhydrophobic Turbulent Drag Re-duction as a Function of Surface Grating Parameters J.Journal of Fluid Mechanics,2014,747:722-734.A49】FA IRH A LL C T,A BD ERRA H A M A N E N,G A RC IA MR.The Effect of Slip and Surface Texture on Turbulenceover Superhydrophobic Surfaces J.Journal of FluidMechanics,2019,861:88-118.50AL-WAHAIBI T,AL-WAHAIBI Y,AL-AJMI A,etal.Experimental Investigation on the Performance ofDrag Reducing Polymers Through Two Pipe Diameters inHorizontal Oil-Water Flows J.Experimental Thermaland Fluid Science,2013,50:139-146.51黄崇海，魏进家,魏伟，等表面活性剂与纵向微沟槽协同减阻实验研究J西安交通大学学报，2 0 19(3):150-156.52李恩田，胡祥，郭良辉，等壁面微沟槽与表面活性剂耦合对管道中湍流减阻特性的影响J过程工程学报,2 0 19(5):9 59 -9 6 6.53李恩田三角形壁面微沟槽和添加剂联合作用下管道流减阻研究（博士学位论文)D.扬州：扬州大学,2 0 2 1:33 43.54艾磊，刘凌，罗维，等高科技泳衣的兴衰及其对竞技游泳运动的影响J吉林体育学院学报,2 0 16（6）：42-46.55沈克印，周学荣，周丽萍体育科技与体育伦理理性整合的支点一一由高科技泳衣引发的伦理思考J.北京体育大学学报，2 0 10（7）：5-8.56WALSH M J,SELLERS W L,MCGINLEY C B.RibletDrag at Flight Conditions J.Journal of Aircraft,1989(6):570-575.57SZODRUCH J.Viscous Drag Reduction on TransportAircraft c/AIAA.29th Aerospace Sciences Meet-ing.Reno:AIAA,1991:1-8.58王树立,史小军,赵书华,等。沟槽面在流减阻中的技术研究及应用进展J西南石油大学学报（自然科学版),2 0 0 8(1):146 -150.59BECHERT D W.Biological Surfaces and Their Techno-logical Application-Laboratory and Flight Experimentson Drag Reduction and Separation Control CJ/AIAA.李茂林，等：壁面微沟槽减阻技术研究进展-4528.Research Progress of Wall Micro-grooveDrag Reduction TechnologyLI Maolin,ZHANG Hao,XUAN Keyong,SHI Ruoran,ZHANG ZhiAbstract:The research progress of wall micro-groove drag reduction technology is summarized fromthe aspects of influencing factors of drag reductioneffect,drag reduction mechanism,synergistic drag re-duction and practical application,and the research di-rection of wall micro-groove drag reduction are prospec-ted.The factors affecting the drag reduction effect in-clude groove structure,flow field pressure gradient,etc.The current mainstream drag reduction mechanism isintroduced,and various hypotheses about the drag re-duction mechanism are still controversial.The researchfocus of synergistic drag reduction is the synergisticdrag reduction of super-hydrophobic walls and micro-grooves,and the synergistic drag reduction of additivesand micro-grooves.The practical application of micro-groove drag reduction technology involves competitiveswimsuits,transportation,fluid transportation and otheraspects.The research direction includes the drag re-duction mechanism of micro-grooves,the processingand ma