一种能减少流体阻力的麻壳蜂巢式表面结构的制作方法

文档序号:5516776阅读:287来源:国知局
专利名称:一种能减少流体阻力的麻壳蜂巢式表面结构的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种能减少流体阻力的麻壳蜂巢式结构,这种麻壳蜂巢式结构 相对于流体的运行中,具有显著的减阻效果。
背景技术
目前,在相对于流体的运行中,因没有选用很有效减阻结构,所以流体在运行 中以及在流体里运行的物体遇到的阻力非常大,这往往造成巨大的能量损失,致使流体 在输送或在流体里面中运行效率等方面很难达到人们的要求。在北京奥运会上被称作“科技兴奋剂”仿鲨鱼皮游泳衣的设计理念也停留在 “鲨鱼皮在突出的后面会发生旋涡,这种旋涡会产生减阻作用”。《现代材料动态》2007年第10期刊载由杨英惠摘译的《船体涂覆有机硅膜模 仿鲨鱼皮结构》载德国方和菲研究所发现,在船体上涂刷约20cm宽,肋条状花纹的 有机硅膜看起来像鲨鱼皮的样子,可降低船在水中运动时与水体的摩擦。有机膜印出的 图案,精度可达几纳米。薄膜依靠3个柔性轧辊,可顺其外形描画并粘附于其弯曲的表 面。在其正面,在薄膜上借助轧辊涂上一层新型树脂漆。利用紫外灯在不到Is时间内 使树脂硬化。由于涂抹及固化过程极端迅速,因而可保持其肋状结构。以上这类技术,仿则仿了,但未能在理论上得到应有的突破,所以带有很大的 局限性。这就决定了这类技术在减阻方面不可能有大的起色,使用范围也不可能有飞跃 式拓展。正因为有这些难以认知的原因,导致了目前流体减阻利用的重大遗憾。 发明内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术不足,发明一种利用仿生学原理,能 减少流体阻力的麻壳蜂巢式表面结构,麻壳蜂巢式表面结构是凸出部位与凹陷部位相间 的麻壳蜂巢式表面结构,该麻壳蜂巢式表面结构中的凸出部位的流线型结构和凹陷部位 的旋涡型结构是互为参照、互为依存、互为前提的关联关系,流体从麻壳蜂巢式结构流 过时,将其原来的滑动阻力变为大部分滚动阻力,极大地降低流体阻力,本实用新型的目的在于将鱼皮鱼鳞凹凸不平的结构、蜂巢凹凸不平的紧凑结 构、麻壳凹球流畅结构结合起来,形成一个可以极大地降低流体阻力的麻壳蜂巢式表面 新结构。本实用新型的目的在于凹陷部位面积大于凸出部位面积,只要千方百计增大凹 陷部位的面积、降低凸出部位的面积;这实际上不断加大滚动接触面积,不断减少滑动 接触面积,就可以达到最大限度减少流体阻力的目的。本实用新型一种能减少流体阻力的麻壳蜂巢式表面结构中这样的麻壳蜂巢式结构由数个大小相同或数个大小不同的凸出部位与凹陷部位相间组 合而成的表面。[0012]麻壳蜂巢式结构中凹陷部位的面积比凸出部位的面积大。麻壳蜂巢式结构外部的凸出部位形状从垂直看呈方形、圆形、椭圆形、三角形 或多边形,麻壳蜂巢式结构外部凸出部位形状从平面看呈平面状或波浪状。所述麻壳蜂巢式结构凹陷部位形状为V状、U状、球状、槽状、蜂巢状、梅花 状、犬牙状或者喇叭状。所述麻壳蜂巢式表面结构中凸出部位或者凹陷部位的尺寸是逐渐递进式的。所述麻壳蜂巢式表面结构的凹陷部位的中心线与底部平面有倾角。所述麻壳蜂巢式表面结构的凹陷部位的中心线与底部平面呈直角。所述麻壳蜂巢式表面结构中两个相连凹陷部分的隔板经孔洞连通。所述麻壳蜂巢式表面结构中两个相连凹陷部分之间的隔板不连通。所述麻壳蜂巢式表面结构中的凹陷部分的中心线与表面不垂直的。工作原理理论来源大家知道,鱼类由于要适应在水中生活,经过慢长的进 化,不仅是体形达到完美的流线状,而且其皮肤及鳞片也进化为阻力最小的状态,这样 才能高速觅食或逃逸。鱼类的鱼皮和鱼鳞其实不是线状平滑的,而是存在很多凹凸不平的结构,正是 鱼类这种智慧的结晶,创造了最有效的减阻结构,这不仅为鱼类的行动降低了阻力,也 为人类的减阻研究提供了很好的方向。鱼类的鱼皮和鱼鳞的凹凸不平结构是互为关联的。首先凹凸部位在“凹”和 “凸”的字面外形看是既是相互关联又是相对而言的,有“凹”才有“凸”,无“凹”
也无所谓有“凸”。鱼皮和鱼鳞的凹陷部位和凸出部位也是相互关联又相对的凹陷部 位是周边凸出部位围圈的结果,而凸出部位又是凹陷部位推崇的结果。没有凹陷部位也 就无所谓有凸出部位,两种情形既是相互对应的,又是互为关联的。鱼皮和鱼鳞凸出的部位和凹陷的部位的作用是完全不同的其凸出的部位顶端 决定了鱼类的流线外形,而凹陷的部位恰好是改变了鱼类的流线外形,这也就是鱼类能 够高效减阻的关键所在。在这种凹陷部位,由于受到鱼皮鱼鳞其他凸出部位的前后左右高部位的围追堵 截,加之受外部水体的压迫,好似形成了一个独立、封闭的容量空间;而这种空间为了 保持平衡,始终与外部的水体保持着互补的开放式关系。这种既有独立、封闭的作用, 又有互补开放关系的容量空间实际成了开放的封闭空间,在里面的水就成了开放的封闭 流体。这种开放的封闭空间,在鱼沉入水中时,这种容量空间充满了水。在鱼在水中 静止不动时,这种水与周围的水的作用一样,没有什么区别;但鱼在水中游动时,这种 水的作用非常奇特首先,由于这种容量空间里的水受到周围高部位的围追堵截,以及外部水的压 迫而难以逃逸,而只能以这种空间的移动而移动,这样这种容量空间里的水就似乎成了 鱼的一部分。其次,这种填充的水,多时会自然逃逸,不足时又会即时得到补充,随时保持 足够的平衡。其三,这种填充的水,使高部位之间的间隔得以补充,从而保证了鱼的流线型外形和与周围接触的线性关系。其四,而且这种填充的水,完全能够充当鱼皮鱼鳞的作用,抵当外部水对鱼的 压力。推理这种填充的水,在鱼静止时,只起充当鱼皮鱼鳞的承载作用;而在鱼游 动时,这和填充的水既要充当鱼皮鱼鳞起承载作用,又要承担克服鱼在这一部位的阻力责任。根据这一推理,这种填充的水,实际成了一种水质硬材。为什么是水质硬材 呢?这是因为这种填充的水因很难逃逸,只能随附鱼体,可以说它已成了鱼体的一部 分。因很难逃逸,即使是逃逸了一部分也会有另一部分的水来补充。所以这种填充的 水就只能负起责任一是这种水在承担外部压力的时候,犹如凹陷部分的鱼皮鱼鳞向外 凸出一样,好像是坚强的硬物一样抵挡外来的压力,而且不会因压力变化而消失。所以 说这种填充的水,在这一方面这种水体现了硬材的“硬”性,可以说是硬材。二是这种 填充的水对付从鱼体的外部滑过的水时,这种填充的水又保持了水的本质,体现了水的
“柔”性,所以说这种填充的水实际成了一种软质硬性的流体钢板。这种填充的软质硬性的流体钢板既有水的柔性,这就决定了这种水有足够的灵 活,没有不可迂越的障碍;又有钢的强性,这又决定了这种水具备了应有的坚强,而且 这种坚强会随需要的改变而改变,也就是说你需要它有多坚强,它就会有多坚强,绝对 达到你的要求。也就是说需要这种水具备应有的坚强的时候,可以为你做到无坚不摧、 无攻不防。这种填充水的软质硬性的流体钢板现象,虽然只是普通的水在特定的区域所显 现的一种特殊物理现象。这种特殊的现象,鱼类获得了除流线型以外的又一减阻功能。 这种特殊的现象,从不同的角度诠释了鱼皮鱼鳞凹凸结构的减阻原理。这种鱼皮鱼鳞凹陷部位填充的水,不管怎么样,其实质仍然是水,是由无数水 分子组成的水。如果把水分子看成是小球体,那么无数的小球体结合在一起就可以形成 大球团。而把滑过鱼体的水看成是线性板面的话,这种接触就成了板面与球体的接触, 移动时就成了阻力很小的滚动接触。有人会问一、鱼在游动时其鱼皮和鱼鳞的凸出部位与外部的水接触时,外部的水不也会 产生滚动吗?这个问题的确是存在的。但这可以从另一个角度来考虑这一问题鱼在游动 时,外部水对于鱼皮和鱼鳞的凹陷部位和凸出部位的作用是一致的,都是滚动作用,没 有什么区别。减阻产生的原因恰恰是在鱼体自身鱼皮、鱼鳞凹凸结构不同的结果。鱼在游动时,外部水与鱼皮、鱼鳞凹凸部位的关系可以这样看外部水对于鱼 皮、鱼鳞的凸出部位来说可以说是滚动的;而鱼皮、鱼鳞的凸出部位对于外部水来说是 滑动的。二者之间的关系是滚动与滑动的关系。外部水对于鱼皮、鱼鳞凹陷部位的填充水来说也是滚动的,与对于鱼皮、鱼鳞 凸出部位的情形一致;但凹陷部位的填充水对外部水来说是滚动的,而绝不是滑动的, 二者之间的关系变成了滚动与滚动的关系。鱼皮和鱼鳞的凸凹部位与外部水的滑动与滚动关系的不同,就是鱼类在水中实现减阻的动力来源。二、鱼皮鱼鳞的凹陷部位实际是增大了鱼的表皮面积,也就是增大了鱼与水的 接触面,按理这应该是增大阻力,为什么反而会有减阻的效果呢?鱼皮鱼鳞凹陷部位的填充水,虽然其本质还是水,但它已经成了保护鱼体的重 要组成部分,它不再是阻挡鱼前进的障碍物,而是既充当鱼皮鱼鳞抵挡外部压力,又是 鱼皮鱼鳞实现从滑动到滚动减阻飞跃的重要物质。三、鱼皮鱼鳞凹陷部位填充的水,既然成了随鱼移动而移动的物质,成了鱼体 的重要组成部分,如果是这样的话,鱼在游动时反而会增加填充水的重量负担,怎么还 会有减阻效果呢?这是因为,鱼为了保证非常完整的流线型结构,鱼皮鱼鳞凹凸不平的结构是非 常紧密细小的,有时要借助显微设施才能进行观察研究。这样凹陷部位的容积就非常 小,有时一滴小水珠都可以填满无数的凹陷部位,即使将全部凹陷部位的水集中起来也 不是一个大数,与整个鱼体相比,可以说到了可以忽略不计的程度。这种填充的水,由于受到外部水的不断推动作用,无数的水分子自身在被推滚 动时,在凹陷部位内部就产生旋涡。这种旋涡由于水分子间的碰撞和与凹陷壁的摩擦 会降低一定的速度,但这种旋涡在与外部水接触位置的旋转方向与外部水的流向有一定 的同向因素,所以这种旋涡不仅不会产生减阻的负面效应,反而会很好地提高减阻的效
^ ο发明人认为的结论是鱼皮鱼鳞的凹凸不平,虽然增大了鱼体的表面积,似乎 也改变了鱼体的流线型结构,但由于在鱼皮鱼鳞凹陷的部位有了水的补充,实际上没有 改变鱼体流线型结构。而正因为鱼类在长期的进化繁衍中通过自身智慧有了这鱼皮鱼鳞 的凹凸不平,实现了克服阻力的目的,这是鱼类成为地球上成功生灵的重要依据之一。鱼类的这种克服阻力的方式,也为人类解决流体阻力提供了非常重要的启示!只要仿造鱼皮鱼鳞凹凸不平的结构,就可以实现减少流体阻力目的。而且因滚 动的阻力比滑动的阻力小得多,只要千方百计增大凹陷部位的面积、降低凸出部位的面 积;这实际上不断加大滚动接触面积,不断减少滑动接触面积,就可以达到最大限度减 少流体阻力的目的。因蜂巢的结构有很高的科学性,其主要特征是没留一点多余的空间,这种结构 非常紧凑,在凹与凸面积的对比关系上凹面积接近无穷大;反之,凸面积接近无穷小, 达到了凹凸面积对比的最大极限。虽然蜂巢状结构具有很好的紧凑结构,但其凹陷部位呈六边形,这不利于凹陷 部位流体的流畅旋转。而麻壳的凹陷部位呈凹球状,正好具备了流体的旋转流畅方面的 要求。因麻壳蜂巢式结构凹陷部位的填充流体在起减阻作用的过程中会产生旋涡,虽 然这种旋涡在流体分子间的碰撞以及与蜂巢式结构凹陷壁的摩擦中会降低一定的速度, 但这种旋涡在跟外部流体接触位置的旋向与外部流体的流向之间虽然有一定的夹角,但 因有部分同向因素,所以这种旋涡还可起到流体减阻的作用。麻壳蜂巢式结构凹陷部位填充的流体因在外界的作用下,随时有可能处于旋转 变化之中,对凹陷部位的壁时常会产生冲刷,起到清淤的作用,有显著的减阻效果,输送和运行效率得到很大提高。麻壳式凹凸结构因有迎流面、迎流夹角、背流面、背流夹角的不同而选择不同 的规格。因要保证完整的流线型结构,所以其规格以较小为宜,特别是呈棱线迎流部位 更要考虑这一问题。但也要根据用途而定在船舶、管道等方面使用麻壳式结构的话, 就要充分考虑抗损、抗疲劳问题,其规格要稍大为宜;而在游泳衣物方面使用麻壳式结 构的话,因要充分考虑超薄、轻便因素,其规格要以较小为宜。麻壳蜂巢式结构凹陷部位的流体旋涡是由无数滚动的流体球团组成的运动现 象,因受外部流体的作用,由单个个体的运动变成有一定统一旋转流向的运动,是由小 滚动到大滚动的一种变化。但不管怎么变化,它都离不开一种运动方式——滚动。本专利麻壳蜂巢式表面结构可以说彻底改变了物体与流体接触部位的结构,这 就决定了只能有两种选择一种是往坏的方向发展,即这种结构不仅不起减阻作用,反 而向加大阻力方向变化。另一种是向好的方向发展,即这种结构起码起到了一定的减阻 作用,向减小阻力的方向变化,达到预期目的。客观上不可能存在除这二者以外的第三 种可能。本实用新型麻壳蜂巢式结构,使流体减阻技术从完全的滑动阻力变为大部分滚 动阻力的流体减阻方面的原理突破、从凸出部位的流线型减阻与凹陷部位的旋涡型减阻 之间互为依托的理论论证、以及实物实验的有力证明,否定了最光滑的就是阻力最小的 这一流体阻力常规理念。这也就说明麻壳蜂巢式结构流体减阻技术凸出部位的流线型结 构和凹陷部位的旋涡型结构是互为参照、互为依存、互为前提的关联关系,都是流体减 阻的两个同等重要的组成部分,如果偏废或者说忽视哪一个方面都不可能取得很好的流 体减阻效果。本实用新型麻壳蜂巢式表面结构可以用于生产高效的游泳衣物。因选用麻壳式 结构可以很好地减小阻力,这为人类设计、制造高效的游泳服装提供了可能。本实用新型麻壳蜂巢式结构是对现在已经建成或者投入运行的一些设备可以用 这一技术进行改造。如对有些已经开始运行的船舶就可以用此技术进行改造,这样就可 以降低阻力,达到提高运行速度的目的。本实用新型麻壳蜂巢式表面结构既保持了鱼皮鱼鳞的凹凸结构,又具有了蜂巢 的紧凑性,同时还拥有了麻壳的流畅旋转能力,极大地降低流体阻力,有显著的减阻效 果,输送和运行效率可以得到很大提高。实验结果表明,麻壳蜂巢式是实现流体减阻的 一种有效结构。
以下结合附图所示实验实施例,对本麻壳式技术装置作进一步说明,但保护范 围不限于此实验实施例。


图1是普通光滑木桶在进行流速实验的示意图。图2是本实用新型能减少流体阻力的麻壳蜂巢式表面结构木桶在进行流速实验 的示意图。其中木桶外壁由数个大小相同或不同的凸出部位与凹陷部位相间构成的。图3是采用本实用新型麻壳蜂巢式结构制作的木桶表面示意图。图4是本实用新型能减少流体阻力的麻壳蜂巢式表面结构中,凸出部位与凹陷
7部位一种方式放大示意图。图5是图4的剖视图。图6是本实用新型减少流体阻力的麻壳蜂巢式表面结构在使用时,液体流过状 态的示意图。图中1、普通光滑木桶;2、滑轮组;3、拉力重物;4、为计时器;5、实验 用麻壳蜂巢式表面结构的木桶;6、水池。
具体实施方式
如图3、4、5和6所示,麻壳蜂巢式结构由数个大小相同或数个大小不同的凸出 部位与凹陷部位相间,凸出部位与凹陷部位共同组合而成的表面。麻壳蜂巢式结构中凹陷部位的面积比凸出部位的面积多。麻壳蜂巢式结构外部的凸出部位形状从垂直看呈方形、圆形、椭圆形、三角形 或多边形,麻壳蜂巢式结构外部凸出部位形状从平面看呈平面状或波浪状。所述麻壳蜂巢式结构凹陷部位形状为贝壳状、V状、U状、勺状、球状、部分球 状、槽状、球槽混合状、蜂巢状、梅花状、犬牙状或者喇叭状。麻壳蜂巢式结构中的凸出部位或者凹陷部位的大小、分布可选择相同规格或不 同的规格。所述麻壳蜂巢式表面结构中凸出部位或者凹陷部位的尺寸大与小之间是逐渐递 进式的,或者依需要大与小之间互相搭配式的。麻壳蜂巢式表面结构中的凹陷部分的中心线与表面垂直的,或者不垂直的;凹 陷部位的中心线与底部平面呈直角。所述麻壳蜂巢式表面结构的凹陷部位的中心线与底部平面有一定倾角。所述麻壳蜂巢式表面结构中两个相连凹陷部分的隔板经孔洞连通,或者不连通 的。所述麻壳式巢式表面结构中凸出部位或者凹陷部位的凹/凸部位的迎流面、迎 流夹角、背流面、背流夹角可为选择不同任一角度或选择不同大小规格。麻壳蜂巢式表面结构中凹陷部分的大小是人的肉眼肢体能观测感觉到的,须借 助显微镜、探测器设备才能观测感觉到的凹陷。实验操作时间于二 00九年一月二i^一日。地点南涧县南涧达子风业开发部。气候晴,微风。实验设计周国华、茶恩高操作者周国华、施兆祥等。实验器材水池规格为南北长15m,东西宽9m,水深1.8m。支架由6根铁管和8个扣件组成。吊式滑轮组由上设有三个滑轮和下设有三个滑轮组成。拉线选用较细的白色线。[0091]木桶2个规格均为长80cm、宽52cm、高50cm。每个木桶自重18.75kg,载 质量为69.5kg,共重为88.25kg。滑轮组为吊式滑轮组,上设有三个滑轮,下设有三个滑轮网目铁板共有10块,均进行麻壳流体减阻技术处理。砖块作用一是保持2个木桶的重量平衡;二是使木桶的重心下移,保证实验 能顺利进行。水起重量作用,主要是保证木桶有足够的入水部位,能显现实验的效果。拉力重物选择适当的重物悬挂在滑轮组的下部,作用是利用自身的重量经过 滑轮和拉线对实验的物体产生拉动,拉力重物重选2.7kg。计时器选用手机作为计时器使用。准备工作选长80cm、宽52cm、高50cm同等型号的2个木桶,首先,对一个木桶略作 处理,基本保持原样。然后,对另一个木桶则用经麻壳流体减阻技术处理过的网目铁板 进行包裹改造。然后对2个木桶进行称重测试,找出2个木桶的重量差额,并将差额补 足,再往2个木桶里加同样的砖块和水,使2个木桶所有重量一致,并达到设计的重量 88.25kg。将2个木桶放在水池靠北的地方。将6根铁管和8个扣件设计成由2个框架组成的人字形支架,支架的高端离地面 约为3.5m。支架放置水池南面的空地上。支架高端的铁管上挂有吊式滑轮组,滑轮组的上端设有三个滑轮,下端设有三 个滑轮,滑轮组的上下滑轮之间用实验用的拉线穿连。拉力重物选用不完整的砖块,其重量为2.7kg。将拉力重物挂在滑轮组的下部。选用适当的拉线将滑轮组与水池中的木桶连接起来。选用一个手机作为计时器。实验原理利用拉力重物的自重,经滑轮组及拉线对水池中的木桶形成衡定的 拉力,然后测出2个木桶在衡定拉力作用下在水池中运行时间的不同,使其显示出2个木桶在 水中的不同阻力。操作方式先用拉线拉动滑轮组运行起来,使滑轮组的下部向上运行,促使拉 力重物随滑轮组的下部运行至最高位置。再将拉线的下端固定在水池靠北部位的木桶 上,然后放开木桶,让木桶在拉力重物的作用下,在水池中由北向南运行,并测出木桶 在水中的运行时间。实验测试一、先对未经麻壳流体减阻技术改造的木桶(光滑木桶)进行测试,测试情 况未经麻壳流体减阻技术改造的木桶(光滑木桶)自重为18.75kg,载质量为 69.5kg,共重为88.25kg。拉力重物重量为2.7kg,水中运行长度为15m,用手机作计时器。测试结果第一次木桶在水中运行的过程中,手机测出的时间为100秒。[0113]第二次木桶在水中运行的过程中,手机测出的时间为100秒。第三次木桶在水中运行的过程中,手机测出的时间为98秒。这三次实验木桶在水中运行的过程中,平均用时约为99.33秒。二、对经麻壳流体减阻技术改造的木桶(凸凹木桶)进行测试,测试情况经麻壳流体减阻技术改造的木桶(凸凹木桶)自重20.9kg,载质量为67.35kg, 共重为88.25kg。拉力重物重量为2.7kg,水中运行长度为15m,用手机作计时器。测试结果第一次木桶在水中运行的过程中,手机测出的时间为90秒。第二次木桶在水中运行的过程中,手机测出的时间为93秒。第三次木桶在水中运行的过程中,手机测出的时间为94秒。这三次实验木桶在水中运行的过程中,平均用时约为92.33秒。实验效果从对未经麻壳流体减阻技术改造的木桶(光滑木桶)进行三次测试, 平均用时约为99.33秒;而对经麻壳流体减阻技术改造的木桶(凸凹木桶)进行三次测 试,平均用时约为92.33秒。可以明显看出未经麻壳流体减阻技术改造的木桶(光滑木 桶)在水中的平均运行时间要多于经麻壳流体减阻技术改造的木桶(凸凹木桶)在水中的 平均运行时间。这就说明未经麻壳流体减阻技术改造的木桶(光滑木桶)在水中遇到的 阻力比经麻壳流体减阻技术改造的木桶(凸凹木桶)在水中遇到的阻力要大;反之说明经 麻壳流体减阻技术改造的木桶(凸凹木桶)在水中遇到的阻力比未经麻壳流体减阻技术改 造的木桶(光滑木桶)在水中遇到的阻力要小。实验分析这一次比较实验,虽然我们根据理论论证,先后花费了大量的财 物、时间、精力,实验结果也较为理想;但我们认为这次比较实验在实验设计的合理 性、选用实验物品的完美性、实验技艺的科学性、选用计时计量器的准确性等方面都有 提升的空间,改进的必要;如果能这样,那么这类的实验数据有可能更为准确,效果比 较有可能更为明显。实施例1(输送流体的管道)。选用麻壳式结构作为管道内壁的情况下,这种管 道的内壁就成了流体内壁如输油管道中,因在麻壳蜂巢式结构的凹陷部位填充的是油 料,所以这种管道就是油壁管道;输气(汽)管道中,因麻壳蜂巢式结构的凹陷部位填充 的气(汽)体,所以就是气(汽)壁管道;输水管道中,因在麻壳蜂巢式结构的凹陷部位 填充的是水,所以就是水壁管道。这种管道实现了从流体与管壁的滑动摩擦到接近于流 体与管壁的滚动摩擦的飞跃。这在长距离和高压力的流体输送中效果非常好。实施例2、是在流体里运行物体。在流体里运行物体中,选用麻壳蜂巢式结构作 为运行物体与流体的接触壁,因在麻壳式蜂巢结构的凹陷部位填充的是流体,那么这种 物体就成了拥有流体外壳的物体,这种物体也同样实现了从滑动摩擦到接近于滚动摩擦 的飞跃。
权利要求1.一种能减少流体阻力的麻壳蜂巢式表面结构,其特征在于麻壳蜂巢式结构由数个 大小相同或数个大小不同的凸出部位与凹陷部位相间组合而成的表面。
2.根据权利要求1所述的能减少流体阻力的麻壳蜂巢式表面结构,其特征在于麻壳蜂 巢式结构中凹陷部位的面积比凸出部位的面积大。
3.根据权利要求1或2所述的能减少流体阻力的麻壳蜂巢式表面结构,其特征在于麻 壳蜂巢式结构外部的凸出部位形状从垂直看呈方形、圆形、椭圆形、三角形或多边形, 麻壳蜂巢式结构外部凸出部位形状从平面看呈平面状或波浪状。
4.根据权利要求1或2所述的能减少流体阻力的麻壳蜂巢式表面结构,其特征在于所 述麻壳蜂巢式结构凹陷部位形状为V状、U状、球状、槽状、蜂巢状、梅花状、犬牙状 或者喇叭状。
5.根据权利要求1或2所述的能减少流体阻力的麻壳蜂巢式表面结构,其特征在于所 述麻壳蜂巢式表面结构中凸出部位或者凹陷部位的尺寸是逐渐递进式的。
6.根据权利要求1所述的能减少流体阻力的麻壳蜂巢式表面结构,其特征在于所述麻 壳蜂巢式表面结构的凹陷部位的中心线与底部平面有倾角。
7.根据权利要求1所述的能减少流体阻力的麻壳蜂巢式表面结构,其特征在于所述麻 壳蜂巢式表面结构的凹陷部位的中心线与底部平面呈直角。
8.根据权利要求1所述的能减少流体阻力的麻壳蜂巢式表面结构,其特征在于所述麻 壳蜂巢式表面结构中两个相连凹陷部分的隔板经孔洞连通。
9.根据权利要求1所述的能减少流体阻力的麻壳蜂巢式表面结构,其特征在于所述麻 壳蜂巢式表面结构中两个相连凹陷部分之间的隔板不连通。
10.根据权利要求1所述的能减少流体阻力的麻壳蜂巢式表面结构,其特征在于所述 麻壳蜂巢式表面结构中的凹陷部分的中心线与表面不垂直的。
专利摘要本实用新型涉及一种能减少流体阻力的麻壳蜂巢式表面结构,属技术设备领域。其特征是麻壳蜂巢式结构由数个大小相同或数个大小不同的凸出部位与凹陷部位相间,凸出部位与凹陷部位共同组合而成的表面。麻壳蜂巢式结构中凹陷部位的面积比凸出部位的面积多。这种结构,在凹与凸面积的对比关系上凹面积接近无穷大;反之,凸面积接近无穷小,达到了凹凸面积对比的最大极限。这实际上是不断加大滚动接触面积,是不断减少滑动接触面积,就可以达到最大限度减少流体阻力的目的。因蜂巢式的结构有很高的科学性,其非常合理、紧凑,没留一点多余的空间。相对于流体的运行中有显著的减阻效果。
文档编号F15D1/00GK201794860SQ20092011132
公开日2011年4月13日 申请日期2009年5月4日 优先权日2009年5月4日
发明者周国华, 茶恩高 申请人:周国华, 茶恩高
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