基于固壁微空化的柔性滑移边界形成与润滑机理

基本信息
批准号:51275266
项目类别:面上项目
资助金额:80.00
负责人:陈皓生
学科分类:
依托单位:清华大学
批准年份:2012
结题年份:2016
起止时间:2013-01-01 - 2016-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:陈大融,李永健,秦力,蒋亮,封贝贝,杜川,张磊
关键词:
润滑表面形貌滑移边界空化
结项摘要

Drag force will be generated on a solid body when it moves in the water, and the friction force is the main part of the drag force that generates on the surface of the solid wall. Drag reduction is an important technique to save energy and increase working efficiency. In this project, special surface patterns are to be fabricated with designed wettability to induce the micro cavitation on the solid wall in water. Micro cavitation bubbles are to be generated and adhered on the patterned surface. Therefore, the bubbles will form a solid-gas-liquid multiphase structure to reduce the friction force on the surface. Then, modified lubrication equation will be derived for the deformable slip boundary of the cavitation bubble, and the lubrication mechanism of this boundary condition is to be investigated. The results of this project will develop the theory and the method of drag reduction in the field of tribology, and it will have potential applications in lubrication engineering and channel transportation.

固液间的摩擦阻力是固体在液体中运动所受到的主要阻力之一,减少固液界面间的摩擦阻力是提高效率和节约能源的重要手段。本研究拟通过构造壁面形貌和润湿性诱发固体壁面局部的微尺度空化,使得微空泡在壁面生长和吸附,形成具有固-气-液三相结构的润滑界面以降低固壁表面的摩擦阻力;并通过建立泡壁柔性滑移边界的润滑方程明晰其润滑和减阻机理。研究结果对于发展摩擦学润滑理论和减阻技术,提高润滑效率有重要的理论意义和明确的应用前景。

项目摘要

本项目通过构造壁面形貌和润湿性在固体壁面上形成的气液柔性滑移界面,进行了空化界面观测;分析了空泡与固壁表面相互作用机理,并进行了空泡运动数值模拟,从而最终完成了基于固壁柔性滑移界面的减阻效应的测量和计算。研究揭示了微、纳米气泡在壁面的吸附、生长和脱附过程,以及在此过程中气泡吸附形态对减阻效应的影响,其研究结果对于发展摩擦学润滑理论和减阻技术有重要的理论意义。围绕上述研究内容在Applied physics letters、Langmuir、ACS applied materials and interfaces、Tribology letters 等期刊上发表SCI 检索论文8 篇;国际会议邀请报告1次,荣获2014 年“亚太材料研究学会年会报告一等奖”。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

特斯拉涡轮机运行性能研究综述

特斯拉涡轮机运行性能研究综述

DOI:10.16507/j.issn.1006-6055.2021.09.006
发表时间:2021
2

面向云工作流安全的任务调度方法

面向云工作流安全的任务调度方法

DOI:10.7544/issn1000-1239.2018.20170425
发表时间:2018
3

TGF-β1-Smad2/3信号转导通路在百草枯中毒致肺纤维化中的作用

TGF-β1-Smad2/3信号转导通路在百草枯中毒致肺纤维化中的作用

DOI:10.13692/ j.cnki.gywsy z yb.2016.03.002
发表时间:2016
4

生物炭用量对东北黑土理化性质和溶解有机质特性的影响

生物炭用量对东北黑土理化性质和溶解有机质特性的影响

DOI:10.19336/j.cnki.trtb.2020112601
发表时间:2021
5

煤/生物质流态化富氧燃烧的CO_2富集特性

煤/生物质流态化富氧燃烧的CO_2富集特性

DOI:10.11949/j.issn.0438-1157.20180900
发表时间:2018

陈皓生的其他基金

相似国自然基金

1

边界润滑膜形成和润滑机理的研究

批准号:59075201
批准年份:1990
负责人:金元生
学科分类:E0505
资助金额:4.50
项目类别:面上项目
2

含沙空化水流对固壁蚀损特性的研究

批准号:19172011
批准年份:1991
负责人:倪汉根
学科分类:A0905
资助金额:5.00
项目类别:面上项目
3

基于激光空化的固体材料壁面附近群空泡空蚀机理研究

批准号:51109217
批准年份:2011
负责人:宗思光
学科分类:E1102
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
4

基于弹流润滑反常摩擦现象的界面滑移机理研究

批准号:51305221
批准年份:2013
负责人:张建军
学科分类:E0505
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目