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中国诗歌 2011年第11期 90-91页

作者：谢络绛

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高分子-自抛光漆复合涂层减阻特性实验研究

力学学报 2023年第6期55卷 1228-1235页

作者：刘浩谢络姚博仁孙孟舸胡海豹西北工业大学航海学院西安710072 西北工业大学重庆科创中心重庆401135 昆明船舶设备集团有限公司昆明650051

基于减阻涂层易工程应用的优势和高聚物优异的湍流减阻性能,研发复合高聚物减阻涂层,在船舶及水下航行器领域应用前景将非常广阔,而目前这方面的研究仍相对缺乏.为此,本文基于PAM和PEO减阻剂制备国产自抛光漆复合涂层,通过水下平板阻力... 详细信息

基于减阻涂层易工程应用的优势和高聚物优异的湍流减阻性能,研发复合高聚物减阻涂层,在船舶及水下航行器领域应用前景将非常广阔,而目前这方面的研究仍相对缺乏.为此,本文基于PAM和PEO减阻剂制备国产自抛光漆复合涂层,通过水下平板阻力测试实验系统研究了涂层种类、主流流速、PAM/PEO浓度对减阻的影响规律,并对复合涂层表面粗糙度进行分析.结果表明:高分子-自抛光漆复合涂层具有减阻效果,采用单面减阻涂层最大实现9.4%的减阻;流速在0.5~1.8 m/s变化时不会显著改变减阻率,减阻率变化不超过3.5%;随着涂层中高聚物浓度的增大,自抛光漆-PAM涂层减阻率先增大后减小,自抛光漆-PEO涂层减阻率先保持平稳后迅速下降;当涂层中高聚物浓度超过某一临界值时都出现了减阻率下降甚至增阻现象,其原因为涂层表面粗糙度增大及溶液黏度变化.本工作可为高聚物减阻涂层的工程化应用提供参考.

关键词：高分子-自抛光漆复合涂层涂层减阻表面粗糙度

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定优胶溶液狭缝喷射减阻实验研究

力学学报 2022年第5期54卷 1257-1263页

作者：时朋飞杜伟胡海豹冯家兴谢络西北工业大学航海学院西安710072 武汉第二船舶设计研究所武汉430064

定优胶具有比柔性聚合物更优越的抗剪切效果,是一种新型高分子聚合物减阻添加剂,目前对其研究仍相对缺乏.这里通过开展定优胶流变和管内狭缝喷射减阻实验,分析了流变特性与减阻行为之间的联系,并从其喷射扩散角度解释了其减阻规律变化... 详细信息

定优胶具有比柔性聚合物更优越的抗剪切效果,是一种新型高分子聚合物减阻添加剂,目前对其研究仍相对缺乏.这里通过开展定优胶流变和管内狭缝喷射减阻实验,分析了流变特性与减阻行为之间的联系,并从其喷射扩散角度解释了其减阻规律变化的原因.实验结果表明,定优胶溶液为剪切变稀流体,会发生黏性到弹性转变,且转变点与温度无关,仅随浓度增加而前移;定优胶减阻率随水流速度(雷诺数)呈先增后降趋势,但随喷射速率单调递增;相较于喷射纯水,定优胶溶液在流场中扩散缓慢,且喷射速率越高,壁面附近集聚越明显.同时,定优胶溶液喷射减阻的变化与其扩散规律相吻合:当流速较小时,定优胶溶液扩散不充分,呈非均匀聚集态,未能充分发挥其湍流抑制效果,减阻较弱;随流速增加,水流的剪切拖拽作用增强了定优胶的扩散均匀程度,进而提升湍流抑制效果,减阻率上升;但当流速过大时,定优胶的快速扩散造成其浓度被大幅稀释,且近壁区过大剪切率可能已造成部分长链分子断裂,致使减阻效果下降.

关键词：定优胶减阻流变剪切变稀喷射

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水凝胶减阻效应及其厚度影响研究

水凝胶减阻效应及其厚度影响研究

第十二届全国流体力学学术会议

作者：江浪胡海豹杨武芳谢络西北工业大学航海学院中国科学院兰州化学物理研究所

受到海豚皮肤的流体减阻的启发,亲水性表面逐渐被学者应用于减阻领域的研究。相对于传统的超疏水表面等气层减阻技术,亲水性表面不再利用气层隔绝固-液界面的原理,因此规避了气层减阻的热力学不稳定性,具有了长期持久减阻的可能。采用...

受到海豚皮肤的流体减阻的启发,亲水性表面逐渐被学者应用于减阻领域的研究。相对于传统的超疏水表面等气层减阻技术,亲水性表面不再利用气层隔绝固-液界面的原理,因此规避了气层减阻的热力学不稳定性,具有了长期持久减阻的可能。采用多巴胺共沉积法在玻璃壁面上制备了不同厚度的亲水性凝胶层,测试了在Couette流场中水凝胶减阻效应及其厚度影响。以多巴胺和亲水性单体甲基丙烯酸3-磺酸丙酯钾盐在pH为8.5的tris溶液中共沉积而在玻璃基底上形成凝胶层,分别沉积1、2、3次得到厚度为100、200、300 nm的水凝胶层。基于RS6000型流变仪,在凝胶表面构建直径为35 mm、间隙为1 mm的Couette流场,测量转子所受剪切力的变化而得到水凝胶的减阻效应。实验结果表明,纳米尺度范围内,多巴胺共沉积法制得的凝胶随着厚度的增加,接触角从41°逐渐降低到0,亲水性逐渐提高;同时减阻效果从增阻变为减阻,增阻和减阻的临界值在200-300 nm之间。因此,水凝胶厚度是影响其减阻作用的关键参数,在厚度超过临界值后水凝胶才开始具有减阻效应,为水凝胶减阻的应用与水凝胶减阻机理的研究提供了参考。

关键词：

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生物多糖溶液喷射减阻实验研究

实验流体力学 2023年第2期37卷 56-61页

作者：孟凡哲秦丽萍谢络时朋飞胡海豹西北工业大学航海学院西安710072 中国船舶集团有限公司第七一三研究所郑州450015

为获得生物多糖溶液的水下减阻性能,在重力式循环水槽实验系统中,测试了瓜尔胶、黄原胶、黄蓍胶及刺槐豆胶等4种生物多糖溶液的喷射减阻特性,给出了喷射溶液速率、主流雷诺数及喷射溶液质量分数对多糖溶液减阻的影响规律。研究结果表明:... 详细信息

为获得生物多糖溶液的水下减阻性能,在重力式循环水槽实验系统中,测试了瓜尔胶、黄原胶、黄蓍胶及刺槐豆胶等4种生物多糖溶液的喷射减阻特性,给出了喷射溶液速率、主流雷诺数及喷射溶液质量分数对多糖溶液减阻的影响规律。研究结果表明:4种生物多糖溶液均具有显著的喷射减阻效果,其中刺槐豆胶溶液减阻率最高(14.3%);同一主流雷诺数下,随着喷射溶液速率的提高,各多糖溶液的减阻率显著提高,减阻率达到峰值后则呈现出不同的变化趋势;多糖溶液在主流雷诺数较小(<2.0×10^(4))时减阻效果更优,提高主流雷诺数后,多糖溶液表现出差异化的减阻规律;喷射溶液质量分数过高会降低多糖溶液减阻效果,提高主流雷诺数会使多糖溶液减阻效果随质量分数的提高出现“峰值后移”现象。通过引入“喷射溶液相对质量分数”将喷射溶液速率、主流雷诺数及喷射溶液质量分数对减阻效果的影响相互耦合,随着相对质量分数的增大,4种多糖溶液的减阻率均表现出先升后降的变化规律。最后,基于相对质量分数初步阐明了多糖溶液的减阻规律。

关键词：生物多糖溶液喷射减阻管道实验喷射溶液相对质量分数

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气泡碰撞亲疏水曲壁的行为特性研究

力学学报 2022年第9期54卷 2401-2408页

作者：唐子建杜伟杜鹏胡海豹陈效鹏文俊谢络西北工业大学航海学院西安710072 武汉第二船舶设计研究所武汉430010

气泡碰撞固壁行为和影响因素的研究一直以来都是科学界关注的重点之一,其在矿物浮选、气膜减阻等工业领域中的应用也极具科研价值.论文聚焦曲壁对于气泡撞击行为特性的影响研究.采用高速摄像技术记录气泡碰撞不同曲率半径下亲疏水曲壁... 详细信息

气泡碰撞固壁行为和影响因素的研究一直以来都是科学界关注的重点之一,其在矿物浮选、气膜减阻等工业领域中的应用也极具科研价值.论文聚焦曲壁对于气泡撞击行为特性的影响研究.采用高速摄像技术记录气泡碰撞不同曲率半径下亲疏水曲壁的撞击过程,分析了曲壁润湿性、曲率半径对气泡碰撞固体曲壁的影响规律.结果表明,气泡碰撞亲水曲壁时会发生多次弹跳直至离开曲壁;曲率半径越大,弹跳次数越少,且第一次反弹的最远距离越近,再次发生碰壁时的速度越小.而碰撞疏水曲壁时会出现碰撞-滑移-附着的现象,此外针对液膜挤压破裂的现象,建立理论模型推导出液膜诱导时间的预测公式,其主要与液膜厚度、液膜临界破裂厚度和液膜被压缩速度有关,预测误差小于5.0%.

关键词：气泡润湿性碰撞液膜诱导时间

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非定常电场作用下射流稳定性及电喷雾应用

非定常电场作用下射流稳定性及电喷雾应用

第十二届全国流体力学学术会议

作者：富庆飞谢络成锦博刘奇优北京航空航天大学宇航学院西北工业大学航海学院

随着空间发动机小型化、轻量化的发展趋势,离子液体微推进技术成为当前研究热点,电喷雾是其重要的过程,而电喷雾的实质是带电射流的稳定性问题。因此,本文构建了考虑抛物线速度型、轴/径向静电场耦合作用的粘性圆柱射流物理模型,提出了...

随着空间发动机小型化、轻量化的发展趋势,离子液体微推进技术成为当前研究热点,电喷雾是其重要的过程,而电喷雾的实质是带电射流的稳定性问题。因此,本文构建了考虑抛物线速度型、轴/径向静电场耦合作用的粘性圆柱射流物理模型,提出了静电场中漏电介质粘性圆柱射流的二阶摄动非线性分析方法和电场与粘性切应力共同修正的粘势流理论模型,系统的进行了静电场与交变电场作用下射流的线性及非线性稳定性分析。在此基础上利用实验探究的手段,对射流施加不同波形、幅值和频率的电扰动信号,探究射流的时间和空间演化过程,并搭建高精度多自由度的电雾化实验平台,探究静/交变电场作用下锥射流的脉动模式,揭示锥射流振荡与电荷弛豫时间的耦合关系。

关键词：

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粘性射流的空间非线性不稳定性分析

粘性射流的空间非线性不稳定性分析

第九届全国流体力学学术会议

作者：谢络杨立军崔孝北京航空航天大学宇航学院推进系

本文对静止气体中的粘性圆环射流的空间非线性不稳定性进行了研究。将控制方程和边界条件做摄动展开,得到一阶、二阶方程组。一阶方程组即线性方程组,直接引用前人的研究结果;将一阶方程组的结果代入二阶方程组,推导得到气液界面处的二... 详细信息

本文对静止气体中的粘性圆环射流的空间非线性不稳定性进行了研究。将控制方程和边界条件做摄动展开,得到一阶、二阶方程组。一阶方程组即线性方程组,直接引用前人的研究结果;将一阶方程组的结果代入二阶方程组,推导得到气液界面处的二阶扰动振幅的表达式,并进一步计算得到表征射流非线性强弱的破裂长度。通过分析比较不同物性参数(雷诺数、韦伯数、气液密度比)下一阶增长率、破裂长度及破裂时的波形,得到粘性、表面张力、气动力等因素对于射流非线性不稳定的影响规律。

关键词：粘性射流非线性不稳定性摄动展开破裂长度

异质圆柱射流撞击形成液膜型式的理论与实验研究

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异质圆柱射流撞击形成液膜型式的理论与实验研究

第九届全国流体力学学术会议

作者：崔孝杨立军谢络赵飞北京航空航天大学宇航学院推进系

撞击式喷嘴在液体火箭发动机中得到广泛的应用,目前对射流撞击形成液膜型式的理论分析由低速流动发展为高速撞击。本文从流体力学基本方程入手,考虑异质撞击,得到了相关圆柱射流高速撞击形成液膜型式的理论模型,并对撞击角度、喷射速度... 详细信息

撞击式喷嘴在液体火箭发动机中得到广泛的应用,目前对射流撞击形成液膜型式的理论分析由低速流动发展为高速撞击。本文从流体力学基本方程入手,考虑异质撞击,得到了相关圆柱射流高速撞击形成液膜型式的理论模型,并对撞击角度、喷射速度及粘性系数以及工质相容性对液膜形状、厚度及速度的影响进行了分析。配制了不同工质溶液,通过高速摄像机拍摄液膜图像并进行了相应的图像处理分析。实验结果证明所得到理论模型的正确性。

关键词：异质撞击粘性射流喷嘴液膜

二氧化硅基润湿梯度表面制备及其静润湿特性分析

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中国舰船研究 2023年第3期18卷 205-211页

作者：魏航杜伟李广华杜鹏李明升文俊谢络王鹰胡海豹西北工业大学航海学院陕西西安710072 武汉第二船舶设计研究所湖北武汉430205 郑州机电工程研究所河南郑州450015

[目的]润湿梯度表面在水面舰船防污、潜艇减阻等领域具有潜在应用价值,有待进一步研究低成本、低复杂度的制备技术。[方法]采用气相沉积法、碱腐蚀法和两者复合法,开展二氧化硅基润湿梯度表面的制备及其静润湿特性的研究分析。[结果]气... 详细信息

[目的]润湿梯度表面在水面舰船防污、潜艇减阻等领域具有潜在应用价值,有待进一步研究低成本、低复杂度的制备技术。[方法]采用气相沉积法、碱腐蚀法和两者复合法,开展二氧化硅基润湿梯度表面的制备及其静润湿特性的研究分析。[结果]气相沉积法制备表面的最大接触角和变化范围分别为104.9°,23°左右;碱腐蚀法制备表面分别为80.2°,60°左右;两者复合法制备表面分别为102.1°,40°左右,且气相沉积过程在表面润湿性梯度制备中起主导作用。[结论]研究成果可为海洋装备的功能表面制备提供参考。

关键词：非金属材料碱腐蚀润湿梯度表面气相沉积