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表面張力對疏水微結(jié)構(gòu)表面減阻的影響

來源:物理學(xué)報(bào) 瀏覽 1131 次 發(fā)布時(shí)間:2022-11-08

通過構(gòu)造具有棋盤狀微結(jié)構(gòu)的疏水表面,考慮表面張力的影響,利用定常與非定常結(jié)合的數(shù)值模擬方法,研究了疏水表面在湍流狀態(tài)下的減阻特性以及微結(jié)構(gòu)內(nèi)氣體封存的效果,其中Re=3000—30000.在低雷諾數(shù)下,疏水表面微結(jié)構(gòu)內(nèi)氣體封存狀態(tài)良好,減阻率最高約為30%;隨著雷諾數(shù)的增大,壓差阻力增大,減阻率有下降趨勢.當(dāng)來流速度過大時(shí),水會(huì)大量進(jìn)入微結(jié)構(gòu),疏水表面的減阻率變化劇烈,且已經(jīng)不再減阻.結(jié)果表明,表面張力削弱了壁面切應(yīng)力的影響,使得低雷諾數(shù)下微結(jié)構(gòu)內(nèi)氣體能夠有效封存,進(jìn)而減小壁面阻力.

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