[發(fā)明專利]一種超疏水表面氣膜減阻模型

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810427072.2
• 申請日: 2018-05-07
• 公開（公告）號: CN108583775B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 付強;彭磊;林木松
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: B63B1/38
• 分類號: B63B1/38;B29C59/02;B29L7/00;B29K27/18
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;唐京橋

本發(fā)明屬于水下減阻技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超疏水表面氣膜減阻模型。本發(fā)明提供了一種超疏水表面氣膜減阻模型，在超疏水表面氣膜減阻模型中，凹槽中的氣體被海水?dāng)D走時，活性不同的第一金屬和第二金屬與海水接觸，海水作為電解液，第一金屬和第二金屬作為正極和負極，形成原電池，海水中氫離子在正極上得到電子形成氫氣，擴散后填充至整個凹槽，形成氣膜，此時正極與電解液被氣膜隔開，原電池斷路，停止產(chǎn)生氣體；當(dāng)凹槽中的氣體再次被海水?dāng)D走，正極、負極與海水接觸，原電池再次形成并產(chǎn)氣。如此反復(fù)，則可使超疏水基材表面長時間存在氣體，保證氣膜的存在，達到減阻效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水下減阻技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超疏水表面氣膜減阻模型。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的交通工具如船舶、飛機等有70％～80％的能耗被用于克服與接觸介質(zhì)間的摩擦阻力，尤其在潛艇、魚雷等水下航行器運行中，摩擦阻力不僅決定著水下航行器本身的續(xù)航能力，同時也影響著國家的國防能力。超疏水材料表面的微結(jié)構(gòu)能夠儲存部分氣體，當(dāng)超疏水材料處于水下時，氣體在水和材料界面間形成一層“氣膜”，降低了兩者之間的摩擦力，起到了良好的減阻的效果。但是隨著水在材料表面流動，材料表面微結(jié)構(gòu)中氣體被水?dāng)D出，氣膜不復(fù)存在，減阻效果降低。

申請?zhí)枮?01510136084.6的專利文獻采用船底凹槽上的橫向?qū)Я靼逖b置，用船上風(fēng)機向船底輸入空氣形成連續(xù)薄層空氣膜，實現(xiàn)船舶氣膜減阻節(jié)能，但是它不能用于水下的航行器。申請?zhí)枮?01510579215.8的專利文獻的氣膜減阻層由親水區(qū)域和疏水區(qū)域相間組成，一定時間內(nèi)可維持氣膜存在，但該氣膜為一次性的，不能及時補充。申請?zhí)枮?01611112056.1的專利文獻采用直流電源電解水產(chǎn)氣形成氣膜達到減阻效果，但是該結(jié)構(gòu)需要另外添加直流電源提供能量，應(yīng)用不方便。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種超疏水表面氣膜減阻模型，不需添加直流電源提供能量就可形成氣膜達到減阻效果。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：

一種超疏水表面氣膜減阻模型，包括：超疏水基材、第一金屬和第二金屬；

所述超疏水基材表面設(shè)置有凹槽；

所述凹槽內(nèi)設(shè)置有所述第一金屬和所述第二金屬，所述第一金屬和所述第二金屬插設(shè)于并凸出于所述凹槽底部；

所述第一金屬和所述第二金屬的活性不同。

優(yōu)選的，所述凹槽為長方體凹槽；

兩個或兩個以上所述凹槽平行分布并形成柵格。

優(yōu)選的，相鄰所述凹槽的間距為20μm～30μm。

優(yōu)選的，所述凹槽的寬度為25μm～50μm。

優(yōu)選的，所述凹槽的深度與所述凹槽的寬度的比值為0.26～10。

優(yōu)選的，所述第一金屬和所述第二金屬垂直插設(shè)于并凸出于所述凹槽底部。

優(yōu)選的，所述超疏水基材為聚四氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-乙烯共聚物和/或聚偏氟乙烯。

優(yōu)選的，所述第一金屬為鎳鉬鐵合金、鎳鉬合金、鎳鉬銅合金、鎳鉬鐵鋅合金、鐵鈷合金和/或鉬鐵銅合金；

所述第二金屬為鎂。