[發明專利]一種剛柔相間結構的仿生減阻降噪表面

有效

• 申請號: 201310472654.X
• 申請日: 2013-10-11
• 公開（公告）號: CN103498838A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 王晶;張成春;章甘;李雪麗;王現寶;任露泉
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: F15D1/12
• 分類號: F15D1/12
• 代理公司: 長春市四環專利事務所 22103
• 代理人: 張建成

技術領域

本發明涉及一種表面結構，特別涉及一種剛柔相間結構的仿生減阻降噪表面。

背景技術

高速運行的地面交通工具、飛行器及其它水中航行體，其主要能耗用于克服流體介質的摩擦阻力。其它以流體為工質的動力機械如流體泵、長輸管道及水力機械系統等也普遍存在由于摩擦阻力造成的能源消耗巨大的問題。降低運輸工具及其它動力機械的摩擦阻力，提高航行速度及工作效率是國家節能減排戰略的重大需求。

近幾十年來，研究者通過在壁面加工不能的表面形態，在一定程度上起到減小摩擦阻力的作用。本發明受魚鰭由剛性鰭條與柔性皮膚形成的特殊結構啟發，提出了一種剛柔相間的仿生減阻表面。順流向布置該表面可大幅減小流體介質中物體的摩擦阻力，并能抑制氣動噪聲。

發明內容

本發明是在剛性表面上由剛性肋條和柔性條交錯相間分布構成。

所述的剛性肋條的截面形狀為半圓形、三角形或半橢圓等，剛性肋條高于柔性條0.2～5mm，剛性肋條的間距為1～15mm，柔性條的厚度為0.5～4mm。

本發明的有益效果是：

（1）剛性表面的剛性肋條形成的中間溝槽可以限制流向渦的展向運動，使壁面湍流猝發強度變弱，降低了壁面摩擦阻力。

（2）兩剛性肋條間的柔性條壁面可以減小壁面湍流猝產生的脈動壓力，抑制壁面渦脫落的頻率，進一步減小摩擦阻力，降低流動噪聲。

附圖說明

圖1為本發明第一實施例的截面示意圖。

圖2為本發明第二實施例的截面示意圖。

圖3為本發明第三實施例的截面示意圖。

圖4為本發明第一實施例的單元截面示意圖。

圖5為本發明第二實施例的單元截面示意圖。

圖6為本發明第三實施例的單元截面示意圖。

具體實施方式

請參閱圖1和圖4所示，為本發明的第一實施例，本實施例是在剛性表面上由剛性肋條1和柔性條2交錯相間分布構成，剛性肋條1的截面形狀為半圓形，其半徑R為3mm，剛性肋條1之間的間距L為10mm，柔性條2的厚度N為2mm。

請參閱圖2和圖5所示，為本發明的第二實施例，本實施例是在剛性表面上由剛性肋條1和柔性條2交錯相間分布構成，剛性肋條1的截面形狀為三角形，其三角形頂角α為60°，頂點到底邊的高度H為5mm，剛性肋條1之間的間距L為8mm，柔性條2的厚度N為2mm。

請參閱圖3和圖6所示，為本發明的第三實施例，本實施例是在剛性表面上由剛性肋條1和柔性條2交錯相間分布構成，剛性肋條1的截面形狀為半橢圓形，其橢圓的長軸a為5mm，短半軸b為1.5mm，剛性肋條1之間的間距L為10mm，柔性條2的厚度N為1mm。

所述的柔性條的材質可以是橡膠。