[實(shí)用新型]一種能減少流體阻力的麻殼蜂巢式表面結(jié)構(gòu)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920111321.3
• 申請(qǐng)日: 2009-05-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201794860U
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周?chē)?guó)華;茶恩高
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 周?chē)?guó)華;茶恩高
• 主分類(lèi)號(hào): F15D1/00
• 分類(lèi)號(hào): F15D1/00
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• 代理人: 賽曉剛

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種能減少流體阻力的麻殼蜂巢式結(jié)構(gòu)，這種麻殼蜂巢式結(jié)構(gòu)相對(duì)于流體的運(yùn)行中，具有顯著的減阻效果。?

背景技術(shù)

目前，在相對(duì)于流體的運(yùn)行中，因沒(méi)有選用很有效減阻結(jié)構(gòu)，所以流體在運(yùn)行中以及在流體里運(yùn)行的物體遇到的阻力非常大，這往往造成巨大的能量損失，致使流體在輸送或在流體里面中運(yùn)行效率等方面很難達(dá)到人們的要求。?

在北京奧運(yùn)會(huì)上被稱(chēng)作“科技興奮劑”仿鯊魚(yú)皮游泳衣的設(shè)計(jì)理念也停留在“鯊魚(yú)皮在突出的后面會(huì)發(fā)生旋渦，這種旋渦會(huì)產(chǎn)生減阻作用”。?

《現(xiàn)代材料動(dòng)態(tài)》2007年第10期刊載由楊英惠摘譯的《船體涂覆有機(jī)硅膜模仿鯊魚(yú)皮結(jié)構(gòu)》載：德國(guó)方和菲研究所發(fā)現(xiàn)，在船體上涂刷約20cm寬，肋條狀花紋的有機(jī)硅膜看起來(lái)像鯊魚(yú)皮的樣子，可降低船在水中運(yùn)動(dòng)時(shí)與水體的摩擦。有機(jī)膜印出的圖案，精度可達(dá)幾納米。薄膜依靠3個(gè)柔性軋輥，可順其外形描畫(huà)并粘附于其彎曲的表面。在其正面，在薄膜上借助軋輥涂上一層新型樹(shù)脂漆。利用紫外燈在不到1s時(shí)間內(nèi)使樹(shù)脂硬化。由于涂抹及固化過(guò)程極端迅速，因而可保持其肋狀結(jié)構(gòu)。?

以上這類(lèi)技術(shù)，仿則仿了，但未能在理論上得到應(yīng)有的突破，所以帶有很大的局限性。這就決定了這類(lèi)技術(shù)在減阻方面不可能有大的起色，使用范圍也不可能有飛躍式拓展。?

正因?yàn)橛羞@些難以認(rèn)知的原因，導(dǎo)致了目前流體減阻利用的重大遺憾。?

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)不足，發(fā)明一種利用仿生學(xué)原理，能減少流體阻力的麻殼蜂巢式表面結(jié)構(gòu)，麻殼蜂巢式表面結(jié)構(gòu)是凸出部位與凹陷部位相間的麻殼蜂巢式表面結(jié)構(gòu)，該麻殼蜂巢式表面結(jié)構(gòu)中的凸出部位的流線型結(jié)構(gòu)和凹陷部位的旋渦型結(jié)構(gòu)是互為參照、互為依存、互為前提的關(guān)聯(lián)關(guān)系，流體從麻殼蜂巢式結(jié)構(gòu)流過(guò)時(shí)，將其原來(lái)的滑動(dòng)阻力變?yōu)榇蟛糠譂L動(dòng)?阻力，極大地降低流體阻力，?

本實(shí)用新型的目的在于將魚(yú)皮魚(yú)鱗凹凸不平的結(jié)構(gòu)、蜂巢凹凸不平的緊湊結(jié)構(gòu)、麻殼凹球流暢結(jié)構(gòu)結(jié)合起來(lái)，形成一個(gè)可以極大地降低流體阻力的麻殼蜂巢式表面新結(jié)構(gòu)。?

本實(shí)用新型的目的在于凹陷部位面積大于凸出部位面積，只要千方百計(jì)增大凹陷部位的面積、降低凸出部位的面積；這實(shí)際上不斷加大滾動(dòng)接觸面積，不斷減少滑動(dòng)接觸面積，就可以達(dá)到最大限度減少流體阻力的目的。?

本實(shí)用新型一種能減少流體阻力的麻殼蜂巢式表面結(jié)構(gòu)中這樣的：?

麻殼蜂巢式結(jié)構(gòu)由數(shù)個(gè)大小相同或數(shù)個(gè)大小不同的凸出部位與凹陷部位相間組合而成的表面。?

麻殼蜂巢式結(jié)構(gòu)中凹陷部位的面積比凸出部位的面積大。?

麻殼蜂巢式結(jié)構(gòu)外部的凸出部位形狀從垂直看呈方形、圓形、橢圓形、三角形或多邊形，麻殼蜂巢式結(jié)構(gòu)外部凸出部位形狀從平面看呈平面狀或波浪狀。?

所述麻殼蜂巢式結(jié)構(gòu)凹陷部位形狀為V狀、U狀、球狀、槽狀、蜂巢狀、梅花狀、犬牙狀或者喇叭狀。?

所述麻殼蜂巢式表面結(jié)構(gòu)中凸出部位或者凹陷部位的尺寸是逐漸遞進(jìn)式的。?

所述麻殼蜂巢式表面結(jié)構(gòu)的凹陷部位的中心線與底部平面有傾角。?

所述麻殼蜂巢式表面結(jié)構(gòu)的凹陷部位的中心線與底部平面呈直角。?

所述麻殼蜂巢式表面結(jié)構(gòu)中兩個(gè)相連凹陷部分的隔板經(jīng)孔洞連通。?

所述麻殼蜂巢式表面結(jié)構(gòu)中兩個(gè)相連凹陷部分之間的隔板不連通。?

所述麻殼蜂巢式表面結(jié)構(gòu)中的凹陷部分的中心線與表面不垂直的。?

工作原理理論來(lái)源：大家知道，魚(yú)類(lèi)由于要適應(yīng)在水中生活，經(jīng)過(guò)慢長(zhǎng)的進(jìn)化，不僅是體形達(dá)到完美的流線狀，而且其皮膚及鱗片也進(jìn)化為阻力最小的狀態(tài)，這樣才能高速覓食或逃逸。?

魚(yú)類(lèi)的魚(yú)皮和魚(yú)鱗其實(shí)不是線狀平滑的，而是存在很多凹凸不平的結(jié)構(gòu)，正是魚(yú)類(lèi)這種智慧的結(jié)晶，創(chuàng)造了最有效的減阻結(jié)構(gòu)，這不僅為魚(yú)類(lèi)的行動(dòng)降低了阻力，也為人類(lèi)的減阻研究提供?了很好的方向。?

魚(yú)類(lèi)的魚(yú)皮和魚(yú)鱗的凹凸不平結(jié)構(gòu)是互為關(guān)聯(lián)的。首先凹凸部位在“凹”和“凸”的字面外形看是既是相互關(guān)聯(lián)又是相對(duì)而言的，有“凹”才有“凸”，無(wú)“凹”也無(wú)所謂有“凸”。魚(yú)皮和魚(yú)鱗的凹陷部位和凸出部位也是相互關(guān)聯(lián)又相對(duì)的：凹陷部位是周邊凸出部位圍圈的結(jié)果，而凸出部位又是凹陷部位推崇的結(jié)果。沒(méi)有凹陷部位也就無(wú)所謂有凸出部位，兩種情形既是相互對(duì)應(yīng)的，又是互為關(guān)聯(lián)的。?

魚(yú)皮和魚(yú)鱗凸出的部位和凹陷的部位的作用是完全不同的：其凸出的部位頂端決定了魚(yú)類(lèi)的流線外形，而凹陷的部位恰好是改變了魚(yú)類(lèi)的流線外形，這也就是魚(yú)類(lèi)能夠高效減阻的關(guān)鍵所在。?