The invention discloses a shuttle bionic microstructure with drag reduction characteristics, which belongs to the field of micro structural functional materials. The structure includes: (a) the shuttle structure layer, (b) base material layer, and some shuttle structures are arranged on the base material with certain arrangement rules, forming the said shuttle structure layer. One end of the shuttle structure is a sharp angle and the other end is a curved surface, each of which is connected with a curved surface with a smooth surface, and the sharp corners of the shuttle shaped structures face the same direction. The shuttle microstructure based on the surface microstructure of the alpine arrow bamboo leaf surface can significantly reduce the friction resistance of the surface, and effectively improve the aerodynamic performance of the solid current contact layer, and can be widely used in the modern engineering field.
【技术实现步骤摘要】
一种具备减阻特性的梭形仿生微结构
本专利技术涉及微结构功能材料领域,具体而言,就是提供了一种具备减阻特性的仿高山箭竹叶梭形微结构。
技术介绍
快速、高性能成为现代科技发展的必然要求,同时,随着现代社会的发展和生态文明建设的推进,绿色、节能、可持续的发展理念日渐成为人类社会发展的主旋律。资料显示,对于船舶、飞机等交通工具而言,最大的能耗是克服其与流体介质摩擦所带来的阻力;流体传输中有相当一部分的能量损耗于克服流体与传输设备之间的摩擦阻力。据统计,船舶行驶时表面摩擦阻力约占总阻力的70%-80%;民用飞机飞行时表面摩擦阻力占总阻力的50%左右。表面摩擦阻力成为限制设备性能的最主要的因素之一,同时也成为能源损耗的罪魁祸首。设法减小物体表面与流体之间的摩擦阻力对于提高设备性能、实现节能减排、提高资源利用率具有重要的工程应用价值,对推进生态文明建设以及人类社会的可持续发展具有重要意义。物体与流体之间发生相对运动时,会形成兴波阻力、压差阻力和摩擦阻力等三种阻力。前两者由物体外形引起,可通过优化外形结构来改善,且此方面的研究已日臻完善;而摩擦阻力源于物体表面与周围流体之间的相互作用,可通过物体表面层的结构和性能改良以及表面微结构调控来改善,不过由于其过程的复杂性,相关研究还不是很成熟。摩擦阻力的影响因素有三个方面,一是物体表面层结构和性能,以及物体表面的化学和物理特性;二是流体的密度、粘度等属性;三是物体表面和流体的相对运动状态,包括相对运动速度和边界层状态。减小表面摩擦阻力的主要解决方式包括减阻剂减阻、微气泡减阻、低表面能涂层减阻、非光滑表面减阻以及柔性壁减阻等。近些 ...
【技术保护点】
1.一种具备减阻特性的梭形仿生微结构,其特征在于,包括:(a)梭形结构层,(b)基底材料层,若干梭形结构体以一定的排布规则布置于基底材料上,形成所述的梭形结构层;所述梭形结构体的一端为尖角,另一端为圆弧曲面,每个尖角与圆弧曲面以平滑曲面连接;梭形结构体长度范围在20到60微米,宽度范围在10到30微米,高度范围在10到30微米;所述的排布规则为:梭形结构体以一定的间隔按照流线形沿基底材料表面排布,同一流线上梭形结构体间距范围为40到80微米,相邻流线间距范围在百微米尺寸,相邻流线上梭形结构体相对排列或交错排列;各梭形结构体的尖角端冲朝向同一方向。
【技术特征摘要】
1.一种具备减阻特性的梭形仿生微结构,其特征在于,包括:(a)梭形结构层,(b)基底材料层,若干梭形结构体以一定的排布规则布置于基底材料上,形成所述的梭形结构层;所述梭形结构体的一端为尖角,另一端为圆弧曲面,每个尖角与圆弧曲面以平滑曲面连接;梭形结构体长度范围在20到60微米,宽度范围在10到30微米,高度范围在10到30微米;所述的排布规则为:梭形结构体以一定的间隔按照流线形沿基底材料表面排布,同一流线上梭形结构体间距范围为40到8...
【专利技术属性】
技术研发人员:苑伟政,何洋,吕湘连,卢宇超,刘谦,王圣坤,
申请(专利权)人:西北工业大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。