粗糙面的摩擦阻力预测方法及表面性能评价装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供能方便地无个体差别且迅速地获得评价结果的对粗糙表面的摩擦阻力增加量进行预测的方法。本发明专利技术的粗糙面摩擦阻力预测方法的特征在于，针对与流速不同的流体接触的粗糙度波长不同的粗糙面，来评价从粘性底层厚度露出的每单位面积的总露出粗糙度投影面积A(以下，称为“露出粗糙度投影面积A”)，根据以下的式(1)来计算摩擦阻力增加率FIR(％)，或者根据以下的式(2)来计算摩擦阻力增加量Δτ：FIR(％)＝C′×A (1)，

Method for predicting frictional resistance of rough surface and device for evaluating surface performance

The present invention provides a method for predicting the frictional resistance increment of a rough surface with ease of individual difference and rapidly obtaining evaluation results. The rough surface friction resistance of the invention is characterized in that the prediction method, rough surface roughness and velocity of different wavelength for fluid contact is different, to evaluate the total exposed exposed from the viscous sublayer per unit area of the roughness of the projection area of A (hereinafter referred to as \show, roughness of the projected area of A), according to the the following formula (1) to calculate the frictional resistance increase rate (FIR%), or according to the following formula (2) to calculate the frictional resistance and increase the amount of delta tau: FIR (%) = C '* A (1),

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】粗糙面的摩擦阻力预测方法及表面性能评价装置
本专利技术涉及能简便地无个体差别且迅速地获得评价结果的对与流体接触的粗糙面的摩擦阻力增加量进行预测的方法、以及使用了该预测方法的摩擦阻力增加量评价装置。
技术介绍
在船舶的性能改善和配管、流路设计等中，粗糙面所引起的摩擦阻力增加量是个重要的问题。粗糙面的表面粗糙度被认为是摩擦阻力增加量的主因，自很久以前就在致力于根据表面粗糙度来预测摩擦阻力增加量。一般用于对管道内表面的表面粗糙度的影响进行评价的方法，有非专利文献1所示那样使用穆迪图和Colebrook公式的方法。这些方法能够适用于流速、粘性不同的流体，是对粘着了沙粒的粗糙面进行评价的方法，由于粗糙度波长取决于沙粒直径，所以能适用的粗糙度波长的范围有限。另外，使用穆迪图、Colebrook的任一种方法都仅考虑了与相对于管径的粗糙度高度的关系，未考虑粗糙度波长等的形状参数。另外，关于船体的粗糙度，使用了专利文献1、非专利文献2所示的方法。这些文献中，着眼于粗糙度波长，根据粗糙度高度的平方与粗糙度波长的关系来计算摩擦阻力增加率。然而这些文献中，虽然探讨了在一定流速时的关系，但对于流速不同的情况未本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粗糙面摩擦阻力预测方法，其特征在于，针对与流速不同的流体接触的粗糙度波长不同的粗糙面，评价从粘性底层厚度露出的每单位面积的总露出粗糙度投影面积A(以下，称为“露出粗糙度投影面积A”)，根据以下的式(1)来计算摩擦阻力增加率FIR(％)，或者根据以下的式(2)来计算摩擦阻力增加量Δτ：[数学式1]FIR(％)＝C×A  (1)[数学式2]

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.05 JP 2015-0213061.一种粗糙面摩擦阻力预测方法，其特征在于，针对与流速不同的流体接触的粗糙度波长不同的粗糙面，评价从粘性底层厚度露出的每单位面积的总露出粗糙度投影面积A(以下，称为“露出粗糙度投影面积A”)，根据以下的式(1)来计算摩擦阻力增加率FIR(％)，或者根据以下的式(2)来计算摩擦阻力增加量Δτ：[数学式1]FIR(％)＝C×A(1)[数学式2](式(1)中，系数C是取决于露出粗糙度投影面积A的常数，是预先针对粗糙度不同的多个粗糙面来改变流速V以进行摩擦阻力试验,从而测量摩擦阻力增加率FIR(％)而求得的。再者，摩擦阻力增加率FIR(％)是将粗糙面的摩擦阻力τr与光滑面的摩擦阻力τ0的差τr－τ0除以τ0得到的百分比。式(2)中，系数Cr是取决于流体密度ρ、露出粗糙度投影面积A、流速V的常数，是预先针对粗糙度不同的多个粗糙面来改变流速V以进行摩擦阻力试验,从而测量摩擦阻力增加量Δτ,再根据式(2)的关系而求得的。再者，摩擦阻力增加量Δτ是粗糙面的摩擦阻力τr与光滑面的摩擦阻力τ0的差τr－τ0。)。2.如权利要求1所述的粗糙面摩擦阻力预测方法，其特征在于，使用按照以下方式得到的露出粗糙度投影面积A的值：按照ISO4287：1997(JISB0601:2001)的规定测量粗糙度曲线要素的平均长度RSm来作为粗糙度波长λ,测量Rc(粗糙度曲线要素的平均高度)来作为粗糙度高度R,再用式(3)而计算出：[数学式3](式(3)中，δs是粘性底层的厚度，是通过光滑面的摩擦阻力试验而求得的，在通过式(5)根据光滑面的摩擦阻力τ0来计算摩擦速度u*,再通过式(4)用无量纲距离y+(2＜y+＜8)和对象流体的动粘度系数ν来计算出的δs的值中，选择使式(1)中FIR(％)与露出粗糙度投影面积A的相关系数较高的值或式(2)中Δτ与露出粗糙度投影面积A的相关系数较高的值。)[数学式4][数学式5]<...

【专利技术属性】
技术研发人员：三重野纮央，
申请(专利权)人：中国涂料株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP