具有微纳结构超疏水表面的槽道减阻特性研究

摘要

目前一系列实验研究表明，在由一级微米结构或一级纳米结构构成的超疏水表面制成的槽道中，在层流的务件下,存在明显的减阻效应。但是以往的实验中，所采用的超疏水表面均是由一级微米结构或者纳米结构构成，并且流动槽道的尺度均是在微米量级，对于宏观尺度槽道中的流动减阻没有相应的研究。在本文中，首先介绍了一种全新的利用碳纳米管构建具有微纳二级结构的超疏水表面的方法，然后在由该表面构成的宏观尺度的槽道进行了流动阻力特性实验，实验发现由微纳二级结构构建的超疏水表面形成的宏观尺度槽道中，在流条件下，依然具有减阻效应.且最大减阻达到36.3％.同时利用mirco-PIV技术对槽道内的流动速度进行了测量，与传统的壁面无滑移理论不同，在超疏水槽道内,在壁面处流体存在明显的速度滑移.