[发明专利]一种微纳结构与疏水改质改性相复合的仿生减阻表面结构

说明书

本发明公开了一种微纳结构与疏水改质改性相复合的仿生减阻表面结构，包括：基底层、肋条、弧形凸台和充气孔；其中，肋条、弧形凸台和充气孔均设置在基底层上；肋条等间距排布在基底层上；相邻两个肋条之间排布有弧形凸台；其中，各弧形凸台等间距排布；两个相邻弧形凸台之间设置有一充气孔；肋条高度大于弧形凸台高度。本发明所述的微纳结构与疏水改质改性相复合的仿生减阻表面结构可用于水中航行体上的减阻、防污表面，能够有效解决航行体表面阻力大，耗能高，易粘附的问题。

技术领域

本发明属于减阻技术领域，尤其涉及一种微纳结构与疏水改质改性相复合的仿生减阻表面结构。

背景技术

当前，我国已将发展海洋经济、建设海洋强国作为重要发展战略。船舶、舰艇等航行体在海洋经济建设和海洋国防中发挥着重要作用。水中航行体的运行速度和能量消耗率是评价其性能的重要指标，运行速度决定着航行体的性能，能量消耗率决定着航行体的续航能力和运行成本。而航行体的运行速度和能量消耗率除了与发动机效率相关外，其最主要的影响因素就是航行体在水中行驶的阻力。

航行体为克服表面摩阻而耗费的能量也是当今世界能源消耗的重要组成部分，在资源日益匮乏的今天，如何有效减阻成为当下研究的热门领域。自然界很多生物经过上亿年的进化形成了具有低阻特性的表皮。早在上世纪六十年代，美、苏、德等发达国家就开始了对仿生减阻技术的研究，仿生与生物制造已成为实现表面减阻的有效手段。

目前仿鲨鱼皮减阻结构等仿生鱼类表面设计已经取得了很多成果并得到了实际应用，所采用的手段主要是将减阻形貌简化为连续沟槽进行研究，但仿鲨鱼皮减阻表面仍存在着仿生逼真度低、减阻效果不理想等问题。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种微纳结构与疏水改质改性相复合的仿生减阻表面结构，可用于水中航行体上的减阻、防污表面，能够有效解决航行体表面阻力大，耗能高，易粘附的问题。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种微纳结构与疏水改质改性相复合的仿生减阻表面结构，包括：基底层、肋条、弧形凸台和充气孔；其中，肋条、弧形凸台和充气孔均设置在基底层上；

肋条等间距排布在基底层上；

相邻两个肋条之间排布有弧形凸台；其中，各弧形凸台等间距排布；

两个相邻弧形凸台之间设置有一充气孔；

肋条高度大于弧形凸台高度。

在上述微纳结构与疏水改质改性相复合的仿生减阻表面结构中，

各弧形凸台呈设定倾斜角度设置在基底层上；其中，设定倾斜角度为：5°～90°；

两个相邻弧形凸台与基底层形成密排孔。

在上述微纳结构与疏水改质改性相复合的仿生减阻表面结构中，基底层，包括：一气体腔和一进气口；

充气孔设置在基底层上、与所述气体腔联通；

进气口设置在所述气体腔的顶端或尾端。

在上述微纳结构与疏水改质改性相复合的仿生减阻表面结构中，基底层，包括：设置在基底层底面的一敞口空腔；

充气孔设置在基底层上、与所述敞口空腔联通。

在上述微纳结构与疏水改质改性相复合的仿生减阻表面结构中，

相邻两个肋条之间的间隔为：50～100um。

在上述微纳结构与疏水改质改性相复合的仿生减阻表面结构中，

相邻两个弧形凸台沿肋条方向的间隔为：100～200um。

在上述微纳结构与疏水改质改性相复合的仿生减阻表面结构中，