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低表面能涂层对减阻降噪效果影响的实验研究

姜婷  
【摘要】: 航行体在水下运动时将受到两种阻力,一种是流体直接对物体表面施加的摩擦阻力,一种是由于分离流体而形成的压差阻力,并引起流噪声。本文从材料科学的最新研究成果入手,结合水下运动目标等的减阻降噪要求,对低表面能涂层的减阻降噪效果进行测试分析。 首先,在理论上分析了材料物性与流体阻力和流噪声的关系,分析结果表明,表面功能材料在一定条件下可以降低流体与表面的相互作用,从而产生减阻降噪的效果。 其次,利用重力式低噪声水洞条件,采用鱼雷模型,进行了多次不同流速,有、无涂层情况下鱼雷模型的流噪声、压力脉动和壳体振动的测试,同时利用应变片测量流体阻力的变化。 最后,对大量的测量数据进行分析处理,得到涂层减阻降噪效果随流速、涂层厚度的变化关系。测试结果表明,疏水涂层在高流速下有减阻降噪效果,且随着流速的增加,效果越来越好;但在低流速下却增加了流体阻力和流噪声。而超疏水涂层在各个流速下都具有降噪效果,随着流速的增加,效果越来越好。


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