技术摘要：
本发明属于流体减阻技术领域，一种快速测量超疏水表面减阻效果的装置。装置包括水槽、超疏水表面组件、刻度尺、重力球、刚性绳、水平杆、定位环、升降架、锁定组件和固定架；超疏水表面组件由船模、超疏水表面和挡板构成；所述锁定组件由随动合页、固定合页、和定位销  全部
背景技术：
目前，为了迎合我国建设海洋强国的重要发展战略，对船舶、潜艇等海中航行体的 性能提出了更高的要求，而航行体的运行速度和能量消耗率除了与动力系统相关外，其最 主要的影响因素就是航行体在海水中行驶的阻力；对具有微结构的表面进行超疏水化处 理，液体在超疏水表面上流动时产生壁面滑移，壁面滑移减小了层流和湍流流动中的阻力。 因此具有减阻功能的超疏水表面是减少航行体行进阻力的关键。 在超疏水表面减阻性能的研究中，为了使不同表面的客观比较变成可能,建立统 一健全的测试设备是必要和迫切的；现有的超疏水减阻性能实验装置，如“王二丹.超疏水 壁面减阻及壁湍流相干结构的TRPIV实验研究[D].天津大学,2016.”中利用了造价昂贵的 PIV设备，且实验台的测试部分结构复杂、占地面积大、所用的大面积超疏水表面制备与安 装过程十分困难、测试耗时长、对操作者要求高、密封性难度大；由于还没有一套针对超疏 水减阻效果测量的装置模型简单、试样更换简便、密封性强、以及可以快速精确地检测出减 阻效果的测试装置，使超疏水表面减阻技术在海洋航行器中的发展及应用受到了极大限 制。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：提供了一种快速测量超疏水表面减阻效果的装 置，可以快速精确地对超疏水表面减阻效果进行评估且无需进行任何分析与计算、对表面 制备与安装规格限制小、对操作者友好等优点，为超疏水表面的进一步研究提供了基础参 考。 本发明的技术方案： 一种快速测量超疏水表面减阻效果的装置包括：水槽、超疏水表面组件、刻度尺、 重力球、刚性绳、水平杆、定位环、升降架、锁定组件、固定架； 超疏水表面组件包括船模、环形凹槽、挡板和超疏水表面；船模底面沿流向开有用 于装配超疏水表面的C型槽口，超疏水表面滑动接入船模底面的C型槽口中；环形凹槽固接 于船模的腔体内，位于船模重心处；挡板置于船模尾端底部，通过螺纹连接将超疏水表面、 船模固定为一整体模型； 锁定组件包括随动合页、定位销和固定合页，固定架外侧设有矩形开口，固定合页 安装于固定架右侧，其高度与矩形开口平齐，随动合页上设有与矩形开口相契合的扇形卡 位块，随动合页与固定合页通过定位销铰接，实现随动合页绕轴转动； 刻度尺沿流动方向设置于所述水槽内侧；固定架底座固接在地面，其内部为中空 且与升降架套接；定位环底端有用于连接刚性绳的横向柱孔，重力球通过刚性绳系于定位 3 CN 111610125 A 说　明　书 2/3 页 环上；水平杆与定位环中间均开设有同轴心的螺纹通孔，定位环通过螺纹连接紧固于水平 杆中心；升降架顶端开设有矩形通孔，且与水平杆两端的矩形块嵌接。 超疏水表面的下表面可以为规整微结构、纳结构、微纳复合结构或覆有超疏水涂 层的表面，上表面为未处理平滑表面；为了将超疏水表面与船模密封安装，超疏水表面两侧 面为与C型槽口相匹配的弧形，且贴有密封条； 为了实现重力球重力势能的调整，升降架上有一列沿竖直方向排列的矩形凹槽， 随动合页上的扇形卡位块穿过固定架外侧矩形开口嵌入升降架的矩形凹槽中，从而起到卡 位固定作用，通过调节其嵌入矩形凹槽的位置可限定升降架的高度，重力球高度也相应随 之改变从而达到调整重力势能的目的； 船模内环形凹槽用于放置砝码，以保证不同超疏水表面的船模吃水深度一致。 为了避免船模在行进中出现较大波动，所述船模迎流底部为弧形，保证超疏水表 面测试效果稳定。 为了模拟真实海水环境中运行条件，水槽中的流体为常温，简易配置人工海水。 与现有技术相比，本发明所述的超疏水表面减阻效果测量装置，模型设备造价低， 能够快速测直观地通过船模的行进距离对减阻效果进行评估，无需进行任何复杂的分析与 计算，对表面形状、安装规格要求低，对密封性要求低等优点，为加快超疏水表面减阻研究 和应用提供了基础，本发明也适用于高速摄像测速技术，可广泛测试各种方法制备出的超 疏水表面。 附图说明 图1为本发明的整体结构立体图； 图2(a)为装配的超疏水表面组件立体图； 图2(b)为待装配的超疏水表面组件立体图； 图3为锁定组件立体图； 图4为固定架与升降架、锁定组件连接立体图； 图5为水平杆与定位环连接立体半剖图。 图中：1水槽；2超疏水表面组件；2-1船模；2-2环形凹槽；2-3挡板；2-4超疏水表面； 3刻度尺；4重力球；5刚性绳；6水平杆；7定位环；8升降架；9锁定组件；9-1随动合页；9-2定位 销；9-3固定合页；10固定架。