润滑与密封

作者：李延坤，马丽然，徐学锋

单位：北京林业大学工学院,,清华大学高端装备界面科学与技术全国重点实验室,,北京林业大学工学院,

关键词：表面润湿性;气层减阻;平板通气;摩擦阻力;疏水表面

基金：国家自然科学基金项目 (52375166)

在船舶航行过程中，摩擦阻力占总流体阻力的比例高达60%~70%，因此，降低摩擦阻力是实现船舶节能和提速的关键策略。气层减阻技术能够显著降低船舶阻力，然而，船体表面气层在流体中的稳定性问题限制了该技术的广泛应用。为解决航行器表面气层稳定性的问题，以带有矩形通气凹槽的平板为研究对象，通过数值计算方法，探讨平板表面润湿性和通气质量流率对平板表面气层覆盖及减阻率的影响。研究结果表明：平板表面空气覆盖通常随着空气质量流率的增加而增加，并沿流向逐渐减小，其中存在一个最佳空气质量流率；在低空气质量流率条件下，由于平板表面形成的不连续气层增加了周围流体的湍动能，减阻效果不明显，甚至可能出现阻力增加的现象；而在具有明显减阻效果的高空气质量流率条件下，固体表面的润湿性对减阻效率具有显著影响。通常，疏水表面有助于平板表面气层的形成和维持，从而展现出更佳的减阻效果。

来源：2025年第6期

《润滑与密封》期刊编辑部

查看润滑与密封杂志2025年第6期