一种仿鲨鱼皮鳞片自适应柔性减阻薄膜及其制备方法技术

技术编号:40966527 阅读:105 留言:0更新日期:2024-04-18 20:47
本发明专利技术涉及一种仿鲨鱼皮鳞片自适应柔性减阻薄膜及其制备方法,采用独立鳞片单元表面微型沟槽的设计,包括仿生鳞片单元(1)和柔性基底(2);所述的仿生鳞片单元(1)由支撑杆和具有表面微型沟槽的鳞片组成,仿生鳞片单元(1)的支撑杆嵌入所述的柔性基底(2)中,带有微型沟槽的鳞片阵列固定在柔性基底(2)的上方,从而形成仿鲨鱼皮鳞片结构,具备根据流向改变而自适应减阻的特点。本发明专利技术采用3D打印与浇铸固化复合的制备工艺,成本低廉,适合大面积制备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及飞行器减阻设计的,具体涉及一种仿鲨鱼皮鳞片自适应柔性减阻薄膜及其制备方法


技术介绍

1、减阻是大型客机设计的研究重点,关系着客机的经济性和环保性。大型客机主要在跨声速范围内巡航,具有高雷诺数的特点。湍流是机身表面边界层流态的主要形态,并导致了边界层的高摩擦阻力。减少飞机在行进过程中的摩擦阻力,是大型客机降低能耗、提高经济性的重要方法之一。

2、鲨鱼是海洋中高速游动的生物之一,世界上最快的鲨鱼速度可超过56km/h。除了完美的流线型身体降低压差阻力外,鲨鱼体表覆盖了一层阵列排布的鳞片。这些鳞片表面的微小的肋状结构一方面减少了由近壁面湍流运动所引起的横向流动,另一方面产生了二次涡而弱化边界层的湍流动能交换、减少速度脉动与压力脉动,进而减少表面的空气黏性阻力。此外,包裹鲨鱼鳞片的胶原蛋白层具有良好的活动性,能够带动鳞片阵列横向移动,因此在不同方向的来流冲击下,鳞片阵列能进行自适应排列,具有更好的减阻效果。

3、从20世纪70年代以来,国内外学者围绕仿鲨鱼皮鳞片开展大量研究,验证了微型沟槽的减阻效果。nasa-兰利研究中心的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种仿鲨鱼皮鳞片自适应柔性减阻薄膜,其特征在于:包括仿生鳞片单元(1)和柔性基底(2);所述的仿生鳞片单元(1)由支撑杆和带有表面微型沟槽的鳞片组成,仿生鳞片单元(1)的支撑杆嵌入所述的柔性基底(2)中,多片独立仿生鳞片单元(1)采用阵列排布方式固定在柔性基底(2)的上方,形成仿鲨鱼皮鳞片结构。

2.根据权利要求1所述的一种仿鲨鱼皮鳞片自适应柔性减阻薄膜,其特征在于:所述的仿生鳞片单元(1)以矩形阵列或菱形阵列排布在所述的柔性基底(2)上表面。

3.根据权利要求1所述的一种仿鲨鱼皮鳞片自适应柔性减阻薄膜,其特征在于:所述的仿生鳞片单元(1)的鳞片形状为圆形、矩...

【技术特征摘要】

1.一种仿鲨鱼皮鳞片自适应柔性减阻薄膜,其特征在于:包括仿生鳞片单元(1)和柔性基底(2);所述的仿生鳞片单元(1)由支撑杆和带有表面微型沟槽的鳞片组成,仿生鳞片单元(1)的支撑杆嵌入所述的柔性基底(2)中,多片独立仿生鳞片单元(1)采用阵列排布方式固定在柔性基底(2)的上方,形成仿鲨鱼皮鳞片结构。

2.根据权利要求1所述的一种仿鲨鱼皮鳞片自适应柔性减阻薄膜,其特征在于:所述的仿生鳞片单元(1)以矩形阵列或菱形阵列排布在所述的柔性基底(2)上表面。

3.根据权利要求1所述的一种仿鲨鱼皮鳞片自适应柔性减阻薄膜,其特征在于:所述的仿生鳞片单元(1)的鳞片形状为圆形、矩形或菱形,其表面的微型沟槽为v型、或半圆型、或椭圆型或矩形。

4.根据权利要求1所述的一种仿鲨鱼皮鳞片自适应柔性减阻薄膜,其特征在于:每个仿生鳞片单元(1)的鳞片直径为0.1~20mm,厚度为0.1~4mm,每个鳞片表面设有3~5个微型沟槽,微型沟槽的宽w为0.05~3mm,深度h为0.05~3mm,沟槽间距d为0~3mm,沟槽顶角角度α为30~120°。

5.根据权利2所述的一种仿生鲨鱼...

【专利技术属性】
技术研发人员:邓宇君郭游彭林法易培云
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:

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