《海洋技术学报杂志》发表论文赏析
作者:刘嘉琳,陶炫臻,李宏源,
单位:单位刘嘉琳1,陶炫臻1,李宏源1,2(1. 北京大学力学与工程科学学院,北京 100871;2.北京大学南昌创新研究院,江西 南昌 330096)
摘要:流动减阻对于节能减排和提升装备性能具有重大意义。受猪笼草启发,仿生液体浸润表面(Liquid-Infused Surface,LIS) 作为新型界面减阻技术,通过在微结构基底中锁固与外部流体互不相溶的润滑液,构建出稳定液-液滑移界面,有效解决了传统超疏水表面空气层在压力、高剪切下易失稳的问题。本文综述了LIS减阻技术的研究进展,从Navier滑移理论阐明核心减阻机理,重点分析润滑液体与外部流体的黏度比(M)、雷诺数(Re)对滑移特性及减阻效果的影响,指出M<<1是减阻先决条件,且LIS在层流区与湍流区的减阻行为及稳定性表现存在显著差异;梳理了LIS的制备方法(如光刻、喷涂、阳极氧化),概述其在船舶、管道输运、微流控及生物医学领域的应用探索;最后,总结了工程应用所面临的核心挑战,并展望了基底结构优化、湍流减阻机理等未来重点研究方向。
关键词:液体浸润表面;流动减阻;湍流;黏度比;雷诺数
基金资助:国家自然科学基金资助项目(12202010)