[發明專利]減小流體與表面之間的粘滯力的系統和方法

有效

• 申請號: 200980149011.3
• 申請日: 2009-11-18
• 公開（公告）號: CN102239084A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發明（設計）人: C·G·帕拉佐利;M·H·塔尼連;R·B·格里高爾
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: B64C23/00
• 分類號: B64C23/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民;張全信

1.一種用于減小在表面上流體的粘性阻力的系統，包括：

在一定范圍的頻率下具有磁導率響應的超材料(20)；

其中：

所述超材料(20)置于所述表面上；和

所述磁導率足以在所述表面和所述流體之間產生排斥力以減小在所述表面上所述流體的粘性阻力。

2.根據權利要求1所述的系統，其中：所述頻率在大約10¹⁴和10¹⁶Hz之間的范圍內。

3.根據權利要求1或2所述的系統，其中：所述磁導率具有上至大約25的絕對值。

4.根據權利要求1或2所述的系統，其中：所述磁導率的絕對值在大約5和15之間的范圍內。

5.根據權利要求1或2所述的系統，其中：所述磁導率的絕對值大于電容率的絕對值上至至少10倍。

6.根據權利要求1至5的任一項所述的系統，其中：表示所述排斥力，并且所述排斥力大于1，根據下式計算所述排斥力

U~=U/kT>1]]>

其中U表示范德華勢能，k表示波爾茲曼常數，和T表示開爾文溫度。

7.根據權利要求1至6的任一項所述的系統，其中：所述表面由空氣動力學表面和流體動力學表面的至少一個組成。

8.根據權利要求7所述的系統，其中：所述空氣動力學表面包括航空器機翼、尾翼表面、控制器表面、機身、螺旋槳葉、渦輪葉片的至少一個。

9.根據權利要求1至8的任一項所述的系統，其中：構造所述超材料(20)以至所述超材料(20)的所述磁導率和所述電容率具有負值。

10.根據權利要求1-9的任一項所述的系統，其中：所述超材料(20)由在所述表面上形成的一組納米顆粒(26)組成。

11.一種減小相對于表面移動的流體的粘性阻力的方法，包括：

在所述表面和所述流體之間產生相對運動；和

通過將超材料(20)并入所述表面，在所述表面和所述流體之間產生排斥力。

12.根據權利要求11所述的方法，其中：產生步驟包括在大約10¹⁴和10¹⁶Hz之間的頻率范圍從具有磁導率響應的所述超材料(20)產生所述排斥力。

13.根據權利要求11或12的任一項所述的方法，其中：通過選擇所述超材料(20)以具有上至至少大約25的磁導率絕對值產生所述排斥力。

14.根據權利要求11至13的任一項所述的方法，其中：

所述超材料(20)具有電容率；

通過選擇所述超材料(20)以具有如此磁導率的絕對值產生所述排斥力，所述磁導率的絕對值大于所述電容率的絕對值上至至少10倍。

15.根據權利要求11-14的任一項所述的方法，其中：

通過選擇所述超材料(20)以具有大于1的排斥勢能產生所述超材料(20)的所述排斥力，根據下式計算所述排斥力

U~=U/kT>1]]>

其中U表示范德華勢能，k表示波爾茲曼常數，和T表示開爾文溫度。