国家自然科学基金(51379166)
- 作品数：10 被引量：71H指数：5
- 相关作者：白秀琴袁成清张璇严新平田丰更多>>
- 相关机构：武汉理工大学悉尼大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金湖北省自然科学基金更多>>
- 相关领域：交通运输工程石油与天然气工程金属学及工艺更多>>
- 防污贝壳表面纹理特征减阻效应仿真分析被引量：6
- 2013年
- 论文聚焦于船体表面仿生减阻这一提高船舶运行效率的热点方法,以海洋中常见的能够防止海洋污损生物附着的日本镜蛤为仿生对象,探讨其表面纹理的减阻性能。通过对矩形、三角形、半圆形贝壳沟槽纹理表面的流场进行仿真模拟,分析了三种具有相同几何特征尺寸的不同沟槽纹理表面的流场特性。仿真结果表明三种沟槽表面均具有减阻效果,其中矩形沟槽表面减阻效果最佳。研究结论可为最佳减阻沟槽设计提供理论依据。
- 张璇白秀琴袁成清严新平
- 关键词：仿生学
- 海洋环境下金属材料微生物腐蚀研究进展被引量：29
- 2018年
- 海洋环境下的微生物易附着在金属材料表面形成生物膜,进而导致金属材料表面的微生物腐蚀(MIC)。分析了海洋环境下常见的易导致腐蚀的微生物种类及其特征,如硫酸盐还原菌(SRB)、铁氧化细菌(IOB)、产酸菌(APB)与产粘液菌(SPB)等,归纳了船舶与海洋平台涉及的微生物腐蚀及其与材料摩擦磨损的协同作用。在此基础上,重点综述了近年来碳钢、不锈钢与铜合金在海洋环境下的微生物腐蚀研究进展,包括溶解氧(DO)浓度、胞外聚合物(EPS)、生物膜微观形态等因素对碳钢MIC的影响,不锈钢在MIC过程中钝化膜与Cr元素化合物形态与含量变化,微生物抵抗Cu离子毒性机制以及铜合金在MIC过程中出现的脱合金成分腐蚀。对比了碳钢、不锈钢与铜合金表面在MIC中由生物膜、腐蚀产物与钝化膜形成的复合表面层结构差异。并从阴极去极化理论与微生物电化学腐蚀理论的角度解释了MIC,总结了两种理论间的关联性与局限性,指出了一些亟待解决的问题。
- 田丰白秀琴贺小燕袁成清
- 关键词：海洋环境微生物腐蚀金属材料
- 生物肽修饰的玻璃微结构表面防污性能研究
- 随着全球航运业的蓬勃发展，海洋生物污损对各种海上活动造成的损失越来越大。使用传统的化学防污涂料来防止污损生物附着的方法，会严重影响海洋生态环境的平衡，与当今绿色环保的主题相悖。目前急需寻求一种环境友好型的防污技术。单一的...
- 楼彤
- 关键词：船用材料防污性能
- 文献传递
- 船舶防污涂料抗菌性与抗硅藻附着性能实验室测试被引量：1
- 2018年
- 为了评价船舶防污涂料的抗菌性能和抗硅藻附着性能,采用超景深显微镜、接触角测量仪对防污涂层表面形貌、水接触角进行测量,并采用GB/T 21866—2008《抗菌涂料抗菌性测定法和抗菌效果》对抗菌性进行测试,设计静态防污实验对涂层抗硅藻附着性能进行测试,建立有效的实验室测试评价方法。测试结果表明,选用的防污涂料均具有良好的抗菌性,但是在抗硅藻附着性能上差异化明显,对于低表面能防污涂料,在实验室静态条件下没有抗硅藻附着能力,需要静态实验与动态实验相结合,才能准确评价此类防污涂料的防污性能。
- 白秀琴张德阳贺小燕常江凡
- 关键词：抗菌性防污涂料
- 海洋平台污损生物诱导腐蚀分析及其研究进展被引量：4
- 2018年
- 海洋平台在恶劣的海洋环境下,除受到强烈的电化学腐蚀外,还受到附着生物的影响。生物污损直接改变金属材料外观形貌,影响海水腐蚀过程,造成生物诱导腐蚀状况发生。分析了海洋平台的污损生物种类,总结了生物诱导腐蚀对海洋平台的影响作用,阐述了海洋平台上生物诱导腐蚀的发生特点与相关的研究进展,概括了海洋平台防污与防腐蚀技术,最后就生物诱导腐蚀的研究状况提出了一些思考和建议。
- 董硕白秀琴袁成清
- 关键词：海洋平台
- 基于仿生的船体防污减阻协同作用及其进展被引量：4
- 2014年
- 船体防污和减阻一直是研究的热点,几十年来,船舶、制造、材料等领域的许多学者从不同角度对防污、减阻机理与技术进行了广泛研究,已取得了一系列的丰硕成果。但迄今为止,防污与减阻技术的研究仍分属于2个不同的研究领域,如果将微结构仿生防污延伸到微结构的主动仿生减阻,利用仿生表面微结构同时实现防污和主动减阻,构建仿生防污、减阻的一体化技术,这将具有重要意义,可望为解决防污、减阻2种技术分别使用时面临的技术难题提供新的思路。本文提出船体防污减阻协同作用技术的概念,分析它具有的优势,并详细介绍基于贝壳仿生的防污减阻协同作用技术及其实现手段。
- 付宜风白秀琴袁成清严新平
- 关键词：仿生
- 船舶表面微结构防污技术研究进展被引量：7
- 2019年
- 海洋污损生物对船壳浸水表面的危害十分严重,基于表面微结构的防污技术是一种绿色防污方法,不会对海洋生态环境造成任何危害,近些年来得到了重点研究。文中分析了自然界中多种具有自清洁能力的动植物的表面微观结构特征;总结了表面微观结构防污机理研究方面的进展;阐述了几种现有的微观结构防污理论模型:ERI模型、纳米力梯度模型以及SEA模型。对当前常用的微米级结构、纳米级结构以及微纳复合结构的加工方法进行了综述;分析了目前微结构表面防污性能常用评价方法:实船试验方法、浅海浸泡试验方法、接触角试验方法、附着力测量试验方法以及生物附着试验方法。基于细菌、石莼孢子、硅藻和藤壶金星幼虫等典型海洋污损生物,对表面微结构的防污特性进行了分析,提出深入研究海洋污损生物的附着机理和表面微结构的防污机理,进而建立表面微结构的设计基准。多尺度微纳结构的快速精准加工和完善防污性能评价体系,是表面微结构防污发展中面临的难题和未来发展方向。
- 楼彤白秀琴袁成清袁成清
- 关键词：微纳加工防污性能
- 基于螃蟹表面微结构的仿生表面制备及防污性能分析
- 船舶在海洋中航行，浸在海水中的船体水线下部位会受到污损生物的附着，给船舶营运带来巨大危害，不仅增加燃油消耗还加剧船体腐蚀，降低船舶经济性和安全性。传统的防污方法是在船体表面涂装防污涂料，涂料大多含有毒性，会对海洋环境造成...
- 杨宗澄
- 关键词：微结构防污性能
- 船用梯形微沟槽表面减阻效应的仿真分析与实验验证被引量：4
- 2015年
- 基于微沟槽减阻机理,采用改变船体表面微结构形貌尺寸的方法,以期降低船舶运行中的航行阻力,提高船舶航行效率,节约能源。利用流体软件FLUENT对梯形肋条和梯形沟槽两种微结构表面流场进行模拟仿真,分析了沟槽深宽比h/d<1的减阻效果。仿真结果表明,对于梯形肋条,在h/d<1时均具有减阻效果,当h/d为0.45时减阻效果最好;对于梯形沟槽,当h/d为0.30、0.36时表现为增阻,h/d为0.45、0.60、0.75时表现为减阻,其中当h/d为0.60时的减阻效果最好。为了验证模拟计算的规律,进行了阻力冲刷实验,实验结果与模拟计算结果的对比分析表明模拟计算与实验结论一致。
- 赵琳珊白秀琴付宜风袁成清
- 关键词：沟槽
- 基于FLUENT的管道内壁表面状态对流体摩擦阻力的影响研究被引量：6
- 2014年
- 油气长输管道在运行过程中受腐蚀、结垢的影响,管道内壁表面状态会发生显著的变化,进而会引起管道内流场和沿程流体摩擦阻力的变化,目前在这方面的研究比较欠缺。基于计算流体动力学软件FLUENT,数值模拟在腐蚀、结垢条件下管道内壁表面状态发生改变后,管道流体摩擦阻力的变化情况。结果表明:管道结垢后在内壁形成凸起,流通面积减小,沿程摩擦阻力系数变小,单位长度压降和总的能量损失增大;管道腐蚀后在内壁形成凹坑,沿程摩擦阻力系数和单位长度压降均减小,说明形成腐蚀坑后不规则表面可能具有一定的减阻效果,研究可为基于表面纹理的管道减阻提供一定的参考依据。
- 付宜风雷成旺张璇白秀琴袁成清
- 关键词：FLUENT结垢
