新型船用防污、減阻仿生塗層的結構設計和製備研究

《新型船用防污、減阻仿生塗層的結構設計和製備研究》是依託華南理工大學，由唐友宏擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：新型船用防污、減阻仿生塗層的結構設計和製備研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：唐友宏
• 依託單位：華南理工大學

項目摘要

減少船舶、潛艇等水面及水下運動物體行進時的阻力，既可以顯著提高速度、降低噪音，又能減少能源損耗，在國防和民用方面均有重要的意義。本項目利用數值水池技術和絲網印刷技術對船用減阻和防污仿生塗層進行結構設計和製備研究。首先利用數值水池技術，採用計算流體動力學方法對仿生塗層的流動性進行模擬，以實現在設計階段對塗層水動力性能的預測，達到與船池中將塗層布於船模表面進行試驗相同的目的；通過模擬各種幾何結構（形狀、大小和排布等）的塗層在複雜粘性流場的水動力性能，指導船舶的減阻塗層設計。然後，通過改性和調配塗層材料的組分，使其同時可以抑制海洋微生物附著的作用。最後，利用絲網印刷技術研究製備具有微米結構的仿生塗層的方法，並結合船模和實船實驗測試，為設計和大規模製造經濟適用的船、艇防污、減阻塗層提供新方法和理論基礎。

結題摘要

本項目研究基於理論數值模擬來指導實際實驗來達到製造用於海洋環境的仿生減阻抗污塗層。數值模擬方面，參考了自然界減阻的例子，具體研究了具有肋條平板減阻，三角形溝槽圓管減阻以及正在研究超疏水減阻的效果及原理，討論了非光滑表面的微米結構的形狀，大小和排布等對減阻效果的影響和其減阻原理。根據模擬結果，探索了製備減阻抗污塗層的材料，製造方法及測試方法，具體研究了各種大規模製造微米級別非光滑表面的方法，以及如何測試塗層在海洋環境下的減阻和抗污能力，海洋環境對塗層的各種性能的影響。本項目共發表SCI文章5篇，ＥＩ文章４篇及中文核心文章６篇，參加國際學術會議９次，獲得相關項目支持２項，並培養學生５人。