[实用新型]一种能减少流体阻力的麻壳蜂巢式表面结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种能减少流体阻力的麻壳蜂巢式结构，这种麻壳蜂巢式结构相对于流体的运行中，具有显著的减阻效果。 

背景技术

目前，在相对于流体的运行中，因没有选用很有效减阻结构，所以流体在运行中以及在流体里运行的物体遇到的阻力非常大，这往往造成巨大的能量损失，致使流体在输送或在流体里面中运行效率等方面很难达到人们的要求。 

在北京奥运会上被称作“科技兴奋剂”仿鲨鱼皮游泳衣的设计理念也停留在“鲨鱼皮在突出的后面会发生旋涡，这种旋涡会产生减阻作用”。 

《现代材料动态》2007年第10期刊载由杨英惠摘译的《船体涂覆有机硅膜模仿鲨鱼皮结构》载：德国方和菲研究所发现，在船体上涂刷约20cm宽，肋条状花纹的有机硅膜看起来像鲨鱼皮的样子，可降低船在水中运动时与水体的摩擦。有机膜印出的图案，精度可达几纳米。薄膜依靠3个柔性轧辊，可顺其外形描画并粘附于其弯曲的表面。在其正面，在薄膜上借助轧辊涂上一层新型树脂漆。利用紫外灯在不到1s时间内使树脂硬化。由于涂抹及固化过程极端迅速，因而可保持其肋状结构。 

以上这类技术，仿则仿了，但未能在理论上得到应有的突破，所以带有很大的局限性。这就决定了这类技术在减阻方面不可能有大的起色，使用范围也不可能有飞跃式拓展。 

正因为有这些难以认知的原因，导致了目前流体减阻利用的重大遗憾。 

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术不足，发明一种利用仿生学原理，能减少流体阻力的麻壳蜂巢式表面结构，麻壳蜂巢式表面结构是凸出部位与凹陷部位相间的麻壳蜂巢式表面结构，该麻壳蜂巢式表面结构中的凸出部位的流线型结构和凹陷部位的旋涡型结构是互为参照、互为依存、互为前提的关联关系，流体从麻壳蜂巢式结构流过时，将其原来的滑动阻力变为大部分滚动 阻力，极大地降低流体阻力， 

本实用新型的目的在于将鱼皮鱼鳞凹凸不平的结构、蜂巢凹凸不平的紧凑结构、麻壳凹球流畅结构结合起来，形成一个可以极大地降低流体阻力的麻壳蜂巢式表面新结构。 

本实用新型的目的在于凹陷部位面积大于凸出部位面积，只要千方百计增大凹陷部位的面积、降低凸出部位的面积；这实际上不断加大滚动接触面积，不断减少滑动接触面积，就可以达到最大限度减少流体阻力的目的。 

本实用新型一种能减少流体阻力的麻壳蜂巢式表面结构中这样的： 

麻壳蜂巢式结构由数个大小相同或数个大小不同的凸出部位与凹陷部位相间组合而成的表面。 

麻壳蜂巢式结构中凹陷部位的面积比凸出部位的面积大。 

麻壳蜂巢式结构外部的凸出部位形状从垂直看呈方形、圆形、椭圆形、三角形或多边形，麻壳蜂巢式结构外部凸出部位形状从平面看呈平面状或波浪状。 

所述麻壳蜂巢式结构凹陷部位形状为V状、U状、球状、槽状、蜂巢状、梅花状、犬牙状或者喇叭状。 

所述麻壳蜂巢式表面结构中凸出部位或者凹陷部位的尺寸是逐渐递进式的。 

所述麻壳蜂巢式表面结构的凹陷部位的中心线与底部平面有倾角。 

所述麻壳蜂巢式表面结构的凹陷部位的中心线与底部平面呈直角。 

所述麻壳蜂巢式表面结构中两个相连凹陷部分的隔板经孔洞连通。 

所述麻壳蜂巢式表面结构中两个相连凹陷部分之间的隔板不连通。 

所述麻壳蜂巢式表面结构中的凹陷部分的中心线与表面不垂直的。 

工作原理理论来源：大家知道，鱼类由于要适应在水中生活，经过慢长的进化，不仅是体形达到完美的流线状，而且其皮肤及鳞片也进化为阻力最小的状态，这样才能高速觅食或逃逸。 

鱼类的鱼皮和鱼鳞其实不是线状平滑的，而是存在很多凹凸不平的结构，正是鱼类这种智慧的结晶，创造了最有效的减阻结构，这不仅为鱼类的行动降低了阻力，也为人类的减阻研究提供 了很好的方向。 

鱼类的鱼皮和鱼鳞的凹凸不平结构是互为关联的。首先凹凸部位在“凹”和“凸”的字面外形看是既是相互关联又是相对而言的，有“凹”才有“凸”，无“凹”也无所谓有“凸”。鱼皮和鱼鳞的凹陷部位和凸出部位也是相互关联又相对的：凹陷部位是周边凸出部位围圈的结果，而凸出部位又是凹陷部位推崇的结果。没有凹陷部位也就无所谓有凸出部位，两种情形既是相互对应的，又是互为关联的。 

鱼皮和鱼鳞凸出的部位和凹陷的部位的作用是完全不同的：其凸出的部位顶端决定了鱼类的流线外形，而凹陷的部位恰好是改变了鱼类的流线外形，这也就是鱼类能够高效减阻的关键所在。