激光消光生物模拟周期阵列鱼尺寸表面用于降低拖动

科学领域:

• 工程 工程师 工程师 工程师
• 生物模拟学是一种生物模拟学.
• 流体动力学 流体动力学

背景情况:

• 降低表面摩擦是一个重要的工程挑战.
• 自然生物系统,特别是鱼皮,为功能表面提供了灵感.
• 鱼具有独特的结构和特性,可以增强流体动力学.

研究的目的:

• 通过激光切除来制造一个仿生鱼表面.
• 为了描述制造表面的形态.
• 评估阻力降低性能和分析底层机制.

主要方法:

• 在模板上制造一个周期性数组的鱼,通过激光切除.
• 使用扫描电子显微镜和白光干扰特征测量来表征表面形态.
• 在循环水道中测量和使用计算流体动力学的分析.

主要成果:

• 一个生物模拟鱼表面成功制造.
• 在雷诺兹数为39,532.52时,最大阻力减小10.26%.
• 随着尺度间距离的增加,阻力减小;沿流被确定为机制.

结论:

• 生物模拟鱼有效减少表面摩擦.
• 生成的沿流旋是阻力降低机制的关键.
• 这项研究为进一步的水力动力学研究提供了基础,并激发了新的阻力减小和防技术.