【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及流体流动测量领域,特指一种基于石墨烯的表面摩擦力的测量装置及其测量方法,其可以解决特殊复杂场合的流体壁面摩擦力测量问题。
技术介绍
表面摩擦应力测量既是一个重要的应用问题也是一个基础的研究问题,它不但可以用于改善交通运输工具的的性能而且可用于描绘流场中物体表面流动的特征。测量表面摩擦应力的方法通常包括=Preston管、Stanton管、底层隔板、热线、热膜、激光多普勒法 、表面油膜等;PreSton管、Stanton管和底层隔板属间接差压测量法,无法实现动态测量;热膜能够实现动态测量,但较难实现摩擦力方向的测量;热线法能够实现摩擦力方向测量,但制作困难,易损坏;激光多普勒只是单点摩擦力测量,且非常昂贵;表面油膜法的优点是能够实现全局摩擦力测量,但绝对摩擦力的量值误差会较大,且无法实现动态摩擦力测量。
技术实现思路
为了避免和克服上述不足,本专利技术的目的是提供,可以实现复杂摩擦力场的动态测量。一种基于石墨烯的表面摩擦力测量装置,其包括底座、圆台形测量体、石墨烯片层和铜箔电极;所述圆台形测量体固定在底座上,在圆台形测量体侧面均匀分布若干块等面积的石墨烯片层,铜箔电极对应各石墨烯片层两侧弧线的边缘设置。作为改进,所述石墨烯片层可以分为四块。进一步的,所述圆台形测量体的侧面与底面夹角为45°。此外,本专利技术还提供了一种基于石墨烯的表面摩擦力测量装置的使用方法,该装置中石墨烯片层为四块,其使用过程包括以下步骤: 1)将表面摩擦力测量装置放置于摩擦力标定系统内,在已知来流摩擦力大小和角度的情况下,使来流流过该装置,产生钝体绕流,标定出摩擦力系数C和 ...
【技术保护点】
一种基于石墨烯的表面摩擦力测量装置,其特征在于包括底座(1)、圆台形测量体(2)、石墨烯片层(3)和铜箔电极(4);所述圆台形测量体(2)固定在底座(1)上,在圆台形测量体(2)侧面均匀分布若干块等面积的石墨烯片层(3),铜箔电极(4)对应各石墨烯片层(3)两侧弧线的边缘设置。
【技术特征摘要】
1.一种基于石墨烯的表面摩擦力测量装置,其特征在于包括底座(I)、圆台形测量体(2)、石墨烯片层(3)和铜箔电极(4);所述圆台形测量体(2)固定在底座(I)上,在圆台形测量体(2)侧面均匀分布若干块等面积的石墨烯片层(3),铜箔电极(4)对应各石墨烯片层(3)两侧弧线的边缘设置。2.根据权利要求1所述的基于石墨烯的表面摩擦力的测量装置,其特征在于所述石墨烯片层(3)有四块。3.根据权利要求1或2所述的基于石墨烯的表面摩擦力的测量装置,其特征在于圆台形测量体(2)的侧面与底面夹角为45°。4.一种权利要求1所述基于石墨烯的表面摩擦力测量装置的使用方法,该装置中石墨烯片层(3)为四块,其特征在于包括以下步骤: 1)将表面摩擦力测量装置放置于摩擦力标定系统内,在已知来流摩擦力大小和角度的情况下,使来流流过该装置,产生钝体绕流,标定出摩擦力系数C和角度系数K,; 2)校准出表面摩擦力测量装置各石墨烯片层区域的系数曲线; 3)将校准后的表面摩擦力测量装置放入待测流体中,使待测流体流过测量装置产生钝体绕流;测量出各石墨烯片层区域两端...
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