空蚀是指在高速流动(如船舶螺旋桨和泵)中靠近固体边界的蒸汽气泡的形成和破裂。在这个过程中,空化气泡通过形成高速射流将流体能量集中在固体表面,导致机械损坏和停机。作为回应,人们已经探索了许多表面处理方法来抵消这种影响,包括全氟涂层和表面硬化,但它们最终都会屈服于空蚀。有鉴于此,阿卜杜拉国王科技大学的Himanshu Mishra、德国马格德堡大学的Silvestre Roberto Gonzalez-Avila等研究人员,报告了仿生气体包裹微纹理表面(GEMS),当浸泡在水中时,无论基材的润湿性质如何,都能牢固地包裹空气。
本文要点
1)最重要的是,空穴内的空气被困住,使空化气泡远离表面,从而防止空化损坏。
2)通过将系统视为多气泡系统的潜在流动问题来提供力学见解。
该发现提出了一种可能的途径,通过应用廉价和环境友好的材料来减轻空蚀。
参考文献:
Silvestre Roberto Gonzalez-Avila, et al. Mitigating cavitation erosion using biomimetic gas-entrapping microtextured surfaces (GEMS). Science Advances, 2020.
DOI:10.1126/sciadv.aax6192
https://advances.sciencemag.org/content/6/13/eaax6192?rss=1