位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
基于微空泡效应的疏水性展向微沟槽表面水下减阻研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O647.5[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]清华大学摩擦学国家重点实验室,北京100084
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:51075228,51021064)资助的课题.
中文摘要:

超疏水表面在水下的减阻效果随着来流冲刷时间的增加会逐渐减小甚至会出现粗糙增阻的现象,而这种现象的本质在于超疏水表面裂隙中驻留的气相结构在来流的作用下会不断地从表面脱离.针对超疏水表面的裂隙中驻留的气相结构在水下不稳定的情况.本文通过对表面微结构的设计,利用疏水性展向微沟槽结构使驻留在沟槽内部的气相结构被相邻沟槽间的脊状结构挡住,从而不能轻易的被水流冲刷掉.实验结果表明该表面不仅能使气相结构在表面微结构内稳定驻留,而且基于稳定驻留在表面结构内的气相结构,在来流作用下会有新的气相结构生成.虽然表面上不稳定的气相结构会随流速的增加而加剧地脱离表面,但是可再生的气相结构能够补充由于冲刷从表面脱离的气体.最终在固/液界面间构建相对稳定的气模.通过粒子图像测速系统(PIV)对近壁面流场进行分析,可得到大于15%的速度滑移量.

英文摘要:

Low fluid friction is difficult to obtain on super-hydrophobic surfaces for a large flow velocity, because the entrapped gas within the surface is weakened substantially. Once the gas removed, the friction of the fluid increases markedly due to its own surface roughness. In this study, a hydrophobic transverse microgrooved surface is designed to sustain the air pockets in the valleys for a long time. Direct optical measurements are conducted to observe the entrapped gas when water flows past the surface in the perpendicular direction of grating patterns. More importantly, this hydrophobic transverse micro-grooved surface has been determined to have the capability of automatic formation of gas. Some of the gas is continually carried away from the surface and new gas is continually generated to substitute the lost gas. And the stable slippages at the surface are achieved corresponding to the relative stable gas on this designed surface.

同期刊论文项目
期刊论文 85 会议论文 3 获奖 22 专利 63
期刊论文 11 会议论文 3
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876