新型高速表面減阻裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新型高速表面減阻裝置，用以減少物體運(yùn)動(dòng)阻力，由若干個(gè)減阻單元組成，每個(gè)減阻單元包括：輪軸、軸承、轉(zhuǎn)動(dòng)體，轉(zhuǎn)動(dòng)體與軸承相連，軸承通過輪軸設(shè)置在物體表面。本裝置結(jié)構(gòu)柔性，可以適應(yīng)不同的幾何表面。能夠明顯減小運(yùn)動(dòng)物體與周圍流體之間的相對運(yùn)動(dòng)速度差，具有降低運(yùn)動(dòng)物體流動(dòng)阻力、減少能量消耗且適用范圍廣泛的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】新型高速表面減阻裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及流體動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型高速表面減阻裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在流體中，例如空氣或水中，受流體粘性影響，高速飛行或運(yùn)動(dòng)的物體表面與周圍流體存在很大的速度差，這種相對運(yùn)動(dòng)會(huì)使物體表面流體形成很大的速度梯度，從而產(chǎn)生很高的流動(dòng)摩擦阻力和很大的能量耗散。例如，在大氣層中飛行的導(dǎo)彈由于這種氣體動(dòng)力學(xué)產(chǎn)生的動(dòng)能損失會(huì)使飛行器表面產(chǎn)生巨大的摩擦以致高溫嚴(yán)重?zé)g。因此，減小運(yùn)動(dòng)物體與周圍流體的相對速度差，降低表面速度梯度，改善解決由相對運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生流動(dòng)阻力大、能耗聞的問題十分有意義。
[0003]減少粘性阻力的有效技術(shù)需要實(shí)現(xiàn)簡單和效果明顯。目前的技術(shù)主要可以歸為以下幾類:
[0004]1、改善表面結(jié)構(gòu)，例如增加條紋，改變表面凸起等。這類方法會(huì)影響流動(dòng)邊界層的結(jié)構(gòu)，從而改善阻力情況。由于結(jié)構(gòu)簡單與魯邦性好，這類方法應(yīng)用較為廣泛，但效果不是十分明顯；
[0005]2、采用柔性與可控表面。這類方法在理論上可能根據(jù)實(shí)際工況而對表面構(gòu)型做出不同的調(diào)整，所以可能有比較好的效果。但實(shí)際操作復(fù)雜，不易或不可能實(shí)現(xiàn)；
[0006]3、增加防護(hù)層。對于特殊對象，例如防止高速飛行器表面燒蝕，這是實(shí)用的方法。很明顯這種方法代價(jià)很高；
[0007]4、滑移表面減阻。這類方法有過一些理論與概念研究，主要有:
[0008]Drag reduction with the slip wall, D.Bechet, ff.Hage and M.Brusek, AIAAJournal, 34 (5) ppl072_1074 (基于滑動(dòng)壁面的減阻研究，Bechet, ff.Hage and M.Brusek,美國宇航協(xié)會(huì)期刊34(5) 1072-1074頁)，該文獻(xiàn)公開了下述技術(shù)方案:通過附加動(dòng)力驅(qū)動(dòng)皮帶而制造滑動(dòng)表面以達(dá)到減阻效果。但在實(shí)際應(yīng)用上，由于機(jī)構(gòu)復(fù)雜或皮帶與轉(zhuǎn)輪之間的由于流動(dòng)不穩(wěn)性導(dǎo)致的皮帶機(jī)械振動(dòng)問題使得這一方法很難得到實(shí)際應(yīng)用，綜合效果可能得不償失。
[0009]專利
【發(fā)明者】王利坡, 張強(qiáng) 申請人:上海交通大學(xué)