界面减阻与表面行为机理

水下航行体阻力、噪声及海生物污损是限制其功能和性能的重要因素之一，因此，疏水/超疏水表面在此工程应用领域的科学和技术问题受到广泛关注。构筑具有疏水/超疏水性能表面及复合特殊纹理表面的减阻技术具有经济简便、技术可行性强等优点。本项目将针对水下航行体，综合协同利用"低表面能涂层"、"空穴气泡"及"表面人工微结构"减阻降噪技术，系统开展同时兼备低表面能、多孔及表面纹理的疏水/超疏水涂层构筑技术和界面行为研究，揭示这类表面功能材料的低表面能、空穴气泡及表面人工微结构对界面物理化学行为的影响及其协同作用机理以及与流体边界层状态、阻力、流噪声的关系；研制工程应用性好的表面功能涂层；建立具有工程应用价值的流体表面/界面减阻降噪的技术方法；突破兼具减阻、降噪、防污功能的表面涂层技术的应用瓶颈，为我国在水下航行体及相关的国防和民用设施的性能提升、节能降耗等，奠定必要的理论基础和技术支持。

各项研究工作均按照项目计划书要求进行，圆满完成计划书设定的目标。系统研究了表面形貌、表面化学特性和表面浸润粘附性能间的关系,为研究减阻降噪防污性能和工程化奠定材料基础。通过水洞、水池实验，考察了特殊润湿功能涂层表面的减阻效果，从壁面滑移、微形貌等角度建立了疏水/超疏水表面流场数学模型，突破了边界处理方法和网格技术等数值模拟方法，揭示了特殊润湿功能涂层表面的减阻机制。设计并建立简便、精确的涂层降低流噪声效果测量手段和方法，研究了不同表面性质的涂层降噪效果。制备了刷型模型界面，系统研究了不同模型界面的藻类粘附特性，发展了多种类型海洋防污界面材料。本项目的顺利实施为我国在水下航行体及相关的国防和民用设施的性能提升、节能降耗等，奠定了必要的理论基础和技术支持。项目执行期间共发表学术论文104篇，其中SCI论文73篇，申请专利20件，其中项目执行期间授权9件，参加国际国内学术会议18人次。