仿生沟槽及超疏水表面减阻设计研究
目录
1. 绪论
1.1 引言 (1)
1.2 仿生减阻机制的研究现状 (2)
1.3 仿生减阻的研究现状 (5)
1.3.1 仿生沟槽减阻研的究现状 (8)
1.3.2 仿生减阻—二维沟槽减阻的研究现状 (9)
1.4 超疏水表面减阻的研究现状 (10)
1.5 超疏水的制备方法 (12)
1.5.1 刻蚀法 (12)
1.5.2 电化学法 (13)
1.5.3 溶胶-凝胶法 (14)
1.5.4 超疏水制备方法的对比 (14)
1.6 仿生减阻在实际中的应用 (15)
1.6.1 气泡减阻 (15)
1.6.2 高分子聚合物减阻 (16)
1.6.3 柔性壁面减阻 (17)
1.7 本文研究内容 (17)
2. 仿生非光滑表面数值模拟计算
2.1 引言 (19)
2.2 模型建立 (19)
2.3 流体边界层划分及性质 (20)
2.4 近壁区的网格划分 (23)
2.5 全局网格的划分 (24)
2.6 湍流模型的选择 (25)
2.7 边界条件的选择和设置 (25)
3. 不同结构减阻的模拟及分析
3.1 引言 (27)
3.2 仿生沟槽对流场状态的影响及分析 (27)
3.3 仿生沟槽对流场速度梯度的影响及分析 (32)
3.4 仿生沟槽对流场压强差的影响及分析 (34)
3.5 不同结构仿生沟槽减阻性能的模拟对比 (38)
3.6 本章结论 (42)
4. 超疏水减阻
4.1 实验步骤 (43)
4.2 电弧喷涂工艺对表面粗糙及疏水性能影响的研究 (43)
4.3 硅氧烷自组装修饰Zn-Al合金涂层的疏水机理分析 (47)
4.4 超疏水对减阻性能的影响研究 (49)
4.4.1 实验装置与测试仪器 (49)
4.4.2 实验测试及结果分析 (51)
4.4.3 本章小结 (53)
结论
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢
1. 绪论
1.1 引言
随着社会的发展，科技的进步的进步，人类对能源的依赖逐渐增加，而有些能源为非可再生资源特别是石油如图1.1，1.2。据统计2008年世界能源消耗达到1.2千万吨原油，是2000年的1.2倍，石油原油使用增速为0.68%。从图1.2中我们可以发现我国对能源的消耗的增速最高，可见随着石油能源的枯竭，能源问题成为制约经济发展的瓶颈。所以如何节能减排，可持续发展成为当今世界研究的热点。
图1.1世界能源消耗（百万吨原油）
图1.2世界能源消耗增速
经过大量调查研究发现，现有的交通工具像船舶、飞机、汽车等对能源的消耗占能源消耗的30%左右，然而这些能量消耗的70~80%被用于运动物体与接触介质摩擦阻力