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基于润湿阶跃的水下大尺度气膜封存方法

胡海豹 王德政 鲍路瑶 文俊 张招柱

基于润湿阶跃的水下大尺度气膜封存方法

胡海豹, 王德政, 鲍路瑶, 文俊, 张招柱
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  • 超疏水表面水下减阻效果通常与其微结构上封存气膜的厚度和面积正相关, 且气膜尺寸越大封存越困难. 构造亲疏水相间表面, 能在壁面形成润湿阶跃, 产生约束固-气-液三相接触线移动的束缚力. 通过监测切向水流作用下, 润湿阶跃为54.8, 84.7, 103.6和144.0的亲疏水相间表面上不同面积和厚度气膜的形态发现, 厘米尺度气膜可被长时间稳定封存, 且气膜破坏的临界流速随润湿阶跃和气膜厚度的增加而升高, 随气膜迎流宽度增加而降低. 同时, 该方法封存的气膜上能产生显著滑移量, 尺寸0.6 cm0.5 cm0.15 cm的气膜上即可产生约占主流速度25%的稳定滑移速度. 期待该气膜封存方法能进一步提升超疏水表面水下减阻技术性能.
      通信作者: 胡海豹, huhaibao@nwpu.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金重点项目(批准号: 51335010, 51109178)、中央高校基本科研业务费专项资金项目(批准号: 3102015ZY017)和西北工业大学研究生创意创新种子基金(批准号: Z2016055)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-12-18
  • 修回日期:  2016-04-19
  • 刊出日期:  2016-07-05

基于润湿阶跃的水下大尺度气膜封存方法

  • 1. 西北工业大学航海学院, 西安 710072;
  • 2. 中国科学院兰州化学物理研究所, 固体润滑国家重点实验室, 兰州 730000
  • 通信作者: 胡海豹, huhaibao@nwpu.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金重点项目(批准号: 51335010, 51109178)、中央高校基本科研业务费专项资金项目(批准号: 3102015ZY017)和西北工业大学研究生创意创新种子基金(批准号: Z2016055)资助的课题.

摘要: 超疏水表面水下减阻效果通常与其微结构上封存气膜的厚度和面积正相关, 且气膜尺寸越大封存越困难. 构造亲疏水相间表面, 能在壁面形成润湿阶跃, 产生约束固-气-液三相接触线移动的束缚力. 通过监测切向水流作用下, 润湿阶跃为54.8, 84.7, 103.6和144.0的亲疏水相间表面上不同面积和厚度气膜的形态发现, 厘米尺度气膜可被长时间稳定封存, 且气膜破坏的临界流速随润湿阶跃和气膜厚度的增加而升高, 随气膜迎流宽度增加而降低. 同时, 该方法封存的气膜上能产生显著滑移量, 尺寸0.6 cm0.5 cm0.15 cm的气膜上即可产生约占主流速度25%的稳定滑移速度. 期待该气膜封存方法能进一步提升超疏水表面水下减阻技术性能.

English Abstract

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