仿生减阻材料研究
编号:589
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更新:2021-07-28 20:37:30 浏览:193次
特邀报告
摘要
仿生减阻是目前的研究热点,其中采用表面微织构和柔性表层减阻方式研究的相对较多。微织构主要通过改变航体表面微结构而改变表面流场,减少湍流实现减阻;最典型的是仿鲨鱼皮表层结构及speedo泳衣的应用。它可以构筑各种表层结构以达到最优的减阻效果,然而大面积表层微结构的设计与加工相对困难。目前三维编织技术是实现大面积表面微结构加工的有效方法之一。
涂层是实现减阻的最便捷的方法。尤其是低表面能涂层和柔性涂层。低表面能涂层具有一定减阻效果,但是其在高速和高水压情况下的减阻行为还有待进一步研究。柔性涂层被证实具有优异的减阻效果,海豚表皮的柔性是其可以在低阻力情况下游行的重要原因之一。柔性可以改变表层流场的状态,然而目前文献缺乏对于表层柔性与减阻的系统研究,尤其是如何调控表层的柔性,不同柔性情况下减阻效果,非均一柔性表面的减阻行为等等,这些方面报道的研究成果还相对较少。实际上,海豚表层的减阻效果除了与表层粘液、表层柔性有关,还与次表层的脂肪颗粒有着密切相关性。以上所述的几个因素,最终还是通过减缓湍流的形成而实现减阻。 而这些因素的综合作用对湍流的影响行为,目前还未见系统的报道。
作者所在团队在以上研究方面做了大量研究工作,并取得了一些数据积累。在此基础上,提出了相关减阻机理,旨在发展三维编织和有机无机复合涂层技术,实现减阻的工程应用。
稿件作者
志翔曾
中国科学院宁波材料技术与工程研究所
龙阳李
中国科学院宁波材料技术与工程研究所
付良马
中国科学院宁波材料技术与工程研究所
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