[发明专利]一种测量超疏水表面有效滑移长度的装置及方法

权利要求书

1.一种测量超疏水表面有效滑移长度的装置，其特征在于，包括：第一电机(1)、叶轮(2)、水槽以及旋涡频率测量单元；

叶轮(2)设于水槽中且固定在第一电机(1)的输出轴上，用于提供水流循环动力；水槽包括可更换试验段(8)；

旋涡频率测量单元包括第二电机(9)、旋转圆柱(10)、旋涡测速仪以及处理器；第二电机(9)的输出轴连接旋转圆柱(10)，旋转圆柱(10)位于可更换试验段(8)中，用于在第二电机(9)驱动下旋转，在可更换试验段(8)中产生旋涡；旋涡测速仪用于测量旋涡脱落速度；处理器用于根据旋涡脱落速度求解有效滑移长度；

其中，旋转圆柱(10)为待测超疏水材料制成，或者，旋转圆柱(10)表面具有待测超疏水材料层。

2.如权利要求1所述的一种测量超疏水表面有效滑移长度的装置，其特征在于，水槽为循环水槽，包括从上游向下游串接的扩张段(3)、收缩段(6)以及可更换试验段(8)。

3.如权利要求2所述的一种测量超疏水表面有效滑移长度的装置，其特征在于，扩张段(3)内设有多个导流叶片(4)，多个导流叶片(4)沿水流方向阵列分布。

4.如权利要求3所述的一种测量超疏水表面有效滑移长度的装置，其特征在于，扩张段(3)具有拐角，导流叶片(4)设于拐角处。

5.如权利要求2～4任意一项所述的一种测量超疏水表面有效滑移长度的装置，其特征在于，扩张段(3)中靠近与收缩段(6)连接的位置设有蜂窝器(5)。

6.如权利要求2～4任意一项所述的一种测量超疏水表面有效滑移长度的装置，其特征在于，收缩段(6)与可更换试验段(8)之间设有压力平衡缝(7)。

7.如权利要求1～4任意一项所述的一种测量超疏水表面有效滑移长度的装置，其特征在于，旋涡测速仪为热线风速仪(12)、激光多普勒测速仪或者毕托管。

8.一种测量超疏水表面有效滑移长度的方法，其特征在于，利用已知有效滑移长度的超疏水材料制成旋涡发生器，在水中旋转产生旋涡；测量旋涡脱落速度，经傅里叶变换求出速度功率谱，进而求出旋涡的脱落频率，从而建立超疏水材料表面的滑移长度与旋涡脱落频率的单调关系；

然后，利用待测超疏水材料制成旋涡发生器，在水中旋转产生旋涡并测量其旋涡脱落频率，根据超疏水材料表面的滑移长度与旋涡脱落频率的单调关系直接获得待测超疏水材料表面的滑移长度。