[发明专利]肋条－微气泡减阻装置

说明书

(一)技术领域：

本发明涉及一种肋条-微气泡减阻装置，属于流体仿生减阻中几何非光滑与柔性非光滑联合的减阻装置。

(二)背景技术：

仿生减阻可分为几何非光滑减阻和柔性非光滑减阻两类。几何非光滑减阻是其几何形状相对稳定的减阻类型，通常表现为被动式的减阻方式；而柔性非光滑则是实时的、动态的主动式减阻方式，一定意义上可以认为是较高级的减阻方式。将两种减阻方法单独使用时，鉴于减阻机理尚未完善及实际应用条件的限制，其减阻效果具有一定的局限性。

将两种仿生减阻方法的结合使用，一方面，兼有两种减阻方法的特点，优势互补，能实现更大的减阻效果，有利于减少飞行器及水下航行器的运行阻力；另一方面，对其进一步的研究也有利于完善仿生减阻机理，丰富减阻理论。

(三)发明内容：

本发明的目的是提供一种肋条-微气泡减阻装置，它将肋条与微气泡两种减阻方法有机结合，兼有几何非光滑减阻和柔性非光滑减阻的特点，能实现更大的减阻量，可用于减少飞行器和水下航行器的运行阻力，在国防军事方面具有广泛的应用前景。

本发明的一种肋条-微气泡减阻装置，它由条纹薄膜、压电换能器和进气管构成；该压电换能器由压电陶瓷和基体组成，压电陶瓷固定在基体上，压电换能器的两端与条纹薄膜相连，在中间形成一个气体腔，条纹薄膜上有许多肋条，每个肋条上有许多肋条孔，这些肋条孔均布在每个肋条上，且都穿过肋条与气体腔相连，进气管则通过基体左边的基体孔与气体腔相连。

该条纹薄膜的材料和尺寸参数根据各部分材料参数和使用者的设计要求来确定。

其中，该条纹薄膜可采用微机电系统(MEMS)技术如X光深刻精密电铸模造成形(LIGA)工艺加工而成。

其中，该条纹薄膜也可采用精密机械加工方法加工，例如可先采用铣床加工出肋条，然后采用微钻钻出肋条上的肋条孔。

其中，该压电换能器中基体的材料均为硅

其中，该压电换能器中基体的材料为其它金属。

其中，该条纹薄膜上肋条的结构形状为梯形。

其中，该条纹薄膜上肋条的结构形状为间隔三角形。

其中，该条纹薄膜上肋条的结构形状为间隔V形结构。

其中，在该压电陶瓷上加载电压时，由进气管并通过基体左边的基体孔进入气体腔的气体经压电换能器的作用后，从肋条上的肋条孔喷出。

该压电陶瓷和基体的厚度可根据使用者的需要来确定。

该加载的电压根据压电陶瓷尺寸、材料和使用者的需要来确定，气体的喷出量由压电陶瓷尺寸、加载电压、气体腔尺寸、肋条尺寸和各部分材料决定。

本发明肋条-微气泡减阻装置，其优点是：将肋条与微气泡两种减阻方法有机结合，兼有几何非光滑减阻和柔性非光滑减阻的特点，能实现更大的减阻量，可用于减少飞行器和水下航行器的运行阻力，在国防军事方面具有广泛的应用前景。

(四)附图说明：

图1是本发明装置主视图。

图2是本发明装置俯视图。

图3是本发明装置图1中A-A剖视图。

图4是本发明装置图1中B向视图。

图5是本发明的肋条为间隔三角形结构示意图。

图6是本发明的肋条为间隔V形结构示意图。

图中标号如下：

11、21、31条纹薄膜  12、22、32压电换能器  13、23、33压电陶瓷

14、24、34基体      15、25、35气体腔      16、26、36、肋条

17、27、37肋条孔    18、28、38进气管      19、29、39基体孔

(五)具体实施方式：

本发明一种肋条-微气泡减阻装置，其，

实施例一：请参阅图1至图4所示，该装置由条纹薄膜11和压电换能器12构成，该压电换能器12由压电陶瓷13和基体14组成，压电陶瓷13固定在基体14上，压电换能器12的两端与条纹薄膜11相连，在中间形成一个气体腔15，条纹薄膜11上设有许多肋条16，每根肋条上设有许多肋条孔17，这些肋条孔17均布在每根肋条上，且都穿过肋条与气体腔15相连，进气管18则通过基体左边的基体孔19与气体腔15相连。