豆照良
,
汪家道
,
陈大融
功能材料
对二元复合结构聚合物涂层阻力特性与形貌特征参数之间的关系进行了实验研究,并采用计算流体力学方法对形貌效应作用下形貌壁面的阻力特性进行了数值模拟,在此基础上讨论了聚合物涂层的减阻机理。结果表明,一阶形貌特征长度以及二阶形貌分布密度对聚合物涂层的减阻性能有显著影响;在来流条件下,聚合物涂层在二元复合结构表面形貌效应作用下,近壁面流场出现涡结构和流动分离现象,导致相应区域内的流场发生漩涡空化,促使二阶凹坑内驻留的微气泡生长形成气膜,在固/液界面间构建出气相结构,以气/液剪切代替固/液剪切实现界面效应减阻,有效降低了形貌壁面的摩擦阻力。
关键词:
二元复合结构
,
聚合物涂层
,
减阻机理
,
数值模拟
豆照良
,
汪家道
,
余锋
,
陈大融
功能材料
采用高压空气喷涂工艺,基于界面流与界面变形理论,制备出一种聚合物涂层。利用白光干涉三维形貌仪对涂层表面形貌进行表征。结果表明涂层表面具有亚毫米级和微米级二元复合的形貌特征。利用光学显微镜和红外热像仪对涂料成膜过程进行实验观察,并通过计算流体力学方法对其进行数值模拟,在此基础上讨论了涂层表面形貌的形成机理。利用小型高速水洞对聚合物涂层减阻性能进行初步测试,结果表明聚合物涂层可有效降低摩擦阻力。
关键词:
二元复合结构
,
聚合物涂层
,
界面流与界面变形
,
减阻
