减阻现象的发现和技术发展

井下钻柱震动减阻理论与技术发展现状随着我国开采水平的提升，水平井、大斜度井已经被广泛的应用在开采过程当中，钻柱与井壁之间，由于摩擦阻力会大，会产生拖压的现象，偶尔会产生无法施加转速，影响机械转速，甚至造成井下事故的现象。

所以井下钻柱震动减阻理论的发展以及技术的革新会朝着减少转矩与井壁之间的摩擦阻力为方向进行发展。

基于此，下文从井下钻柱震动减阻理论的现状分析入手，为其技术发展提供几点思考。

标签：钻柱震动;减阻理论;技术;现状模组问题目前是各种复杂的钻井作业中最为凸显的一种问题，它尤其是体现在滑动的钻井过程当中会造成脱粘、粘阻非常严重，而且模组和大扭矩的存在会使得钻柱发生曲转，无法传递到钻头，延伸自动停止，钻井工作很难推进下去，甚至会出现一些安全事故。

所以在一定程度上，井下模组产生的原因是多元的，而且它带来的危害是极大的。

而对钻柱震动减阻理论进行研究，无疑是为提高更好的钻柱技术水平服务的，它对开采技术的革新有一定的推动作用。

1.井下钻柱震动减阻理论的研究现状1.1钻柱震动减阻原理钻柱震动减阻，主要是靠震动工具引起钻柱的震动，从而改变柱受力的情况而改变摩擦力的类型，将静摩擦力改为动摩擦力的过程，使动摩擦的系数小于静摩擦的系数，会在一定程度上减少钻柱所受到的阻力，从而提高震压的传递效率，也就是提高了钻柱的速度，进而为井眼长度延伸做了准备。

钻柱震动可以通过改变中受力的状态，可以通過叠加的原理，使钻柱所受到的震动叠加到钻柱入井的速度当中，即改变注入井的平均速度。

假设震动的变化是按正弦曲线的变化规律为基准的，就会得出一个钻柱入井的速度和震动幅度值之间的一个函数关系。

结合函数关系就可以推断出，钻柱弹性作用的运动方向、周期与震动部分的分量是相反的，它可以有效的将摩擦阻力减少。

例如通过计算发现，如果入口的速度值达到1/2的时候摩擦力几乎减少为原来的70%左右。

通过这个原理就可以建立起入口速度和摩擦力之间的关系。

这也是，钻柱震动减阻研究的原始形式，它是假设摩擦力和运动速度无关的基础之上的。

流体减阻措施概述流体减阻是指通过采取一系列措施，减少流体在运动过程中所受到的阻力，以提高流体运动的效率和节约能源。

在工程领域中，流体减阻被广泛应用于水力学、空气动力学等领域，以减少流体运动过程中的能量损失，提高系统的运行效率。

本文将介绍一些常见的流体减阻措施。

流体减阻措施1. 表面光滑处理表面光滑处理是降低流体阻力的一种有效手段。

通常情况下，物体的表面都存在微观的不规则凹凸，这些不规则凹凸将会导致流体在物体表面附近产生摩擦，增加阻力损失。

因此，通过表面光滑处理，消除或减小表面的不规则凹凸，可以有效降低摩擦阻力，实现流体的减阻。

2. 管道内壁处理在液体或气体管道中，管道内壁的光滑程度对于流体阻力的大小有着重要影响。

通常情况下，管道内壁存在着一些不规则的凹凸，这将导致流体在管道中摩擦阻力的增加。

因此，通过对管道内壁进行光滑处理，可以减小摩擦阻力，降低流体的流动阻力。

3. 湍流控制湍流是指流体在运动过程中出现的一种不规则的流动状态，具有能量损失大、阻力大的特点。

在流体运动中，湍流的出现是导致能量损失的重要原因之一。

因此，通过采取湍流控制措施，可以有效降低流体运动过程中的阻力，提高系统的运行效率。

常见的湍流控制手段包括加装障碍物、采用流道变形、改变流场结构等。

4. 翼型设计优化在航空航天和汽车工程领域，翼型设计的优化可以有效降低流体运动中的阻力。

通过对翼型的几何形状、曲线等参数进行调整和优化，可以使流体在翼型表面的流动更加顺畅，减小阻力损失。

翼型设计优化的常用手段包括改变翼型的横截面形状、增加翼型的升力系数等。

5. 涡流控制涡流控制是一种有效的流体减阻手段。

涡流是流体在一定条件下形成的一种漩涡或旋涡结构，通过控制或改变涡流的产生和演化过程，可以有效减小流体运动中的阻力。

涡流控制的常见手段包括增加涡流发生体积、改变涡流的结构和运动方式等。

结论流体减阻措施是通过采取一系列技术手段和方法，减少流体在运动过程中所受到的阻力，提高系统的运行效率和节约能源。

船舶设计中的减阻技术探索船舶设计中的减阻技术一直是船舶工程领域的重要研究方向。

减阻技术的研究目标是通过优化船舶形状和采用先进的流体力学原理，减少水与船舶表面的摩擦力和阻力，从而提高船舶的速度和燃油效率。

在本文中，我们将探讨几种常见的船舶减阻技术，并介绍其在船舶设计中的应用。

一、船体光滑化技术船体光滑化技术是船舶设计中常用的减阻技术之一。

通过减少水在船体表面的摩擦力，可以降低整个船体的阻力。

为实现船体光滑化，船体表面的涂层选择十分重要。

常见的涂层材料包括聚硅酮、聚乙烯蜡和氟碳聚合物等。

这些材料可以减少水与船体表面间的粘附力，从而减少阻力。

此外，船体表面的规则性也对光滑化起重要作用。

船体表面要保持光滑而均匀，避免凹凸不平或尖锐的边缘，以减少湍流的生成，进一步减小阻力。

二、船舶涡流阻力的控制涡流是船舶运动中产生的一种湍流现象，会增加船舶的阻力。

为减小涡流产生的阻力，可以采用不同的控制手段。

例如，通过安装纵向和横向舵，可以改变水流在船体周围的流动，减小涡流的生成。

此外，通过优化船舶的造型，可以改变水流在船体周围的流动方式，从而减小涡流的阻力。

例如，采用螺旋线状船体设计，可以减小船体后部产生的涡流，减小阻力。

三、船舶尾迹阻力的降低船舶尾迹阻力是船舶设计中一个重要的减阻问题。

尾迹阻力主要由舵的操作和推进器的涡流产生。

为降低尾迹阻力，可以采用下述措施。

首先，船舶的舵设计应合理，以减小舵运动时产生的湍流。

其次，选择合适的推进器形式和安装位置，以减小推进器产生的涡流。

例如，采用推进器罩、推进器扩散器等减阻装置，可以有效降低尾迹阻力。

此外，合理设计舵的位置和舵叶角度，能够减小舵在操纵过程中产生的涡流和阻力。

四、船舶耐浪性能的提高船舶在恶劣海况中航行时，往往会受到波浪的影响，增加船舶的阻力和耗能。

为提高船舶在浪大的海况中的耐浪性能，可以采用一系列减阻措施。

例如，内置稳定装置可以提高船舶的稳定性，减少船体与波浪的接触，降低阻力。

超疏水减阻的研究进展摘要：超疏水表面在工农业生产和日常生活中具有广阔的应用前景。

本文主要回顾了超疏水表面的主要基本理论及其在减阻中的应用。

关键词：静态接触角；接触角滞后；滚动角；减阻1.引言近年来，超疏水表面引起了广泛的关注，它在工农业生产和人们的日常生活中具有极其广阔的应用前景。

追踪到20世纪30年代，有关减小阻力的研究就出现了，但最开始的研究工作集中在减小表面粗糙度。

减阻结构的设计和机理一直受到人们的关注。

在适应和自然选择长期进化的过程中，生物体已形成各种功能特征。

进一步加深对减阻的认识，特别是降低水下运动物体的阻力，对仿生学的研究起到了推动作用其中特别重要的启示来自对海豚和鲨鱼皮肤的研究。

本文主要回顾了超疏水表面的基本理论及其在减阻中的应用。

2.超疏水表面相关理论表征固体表面的润湿特性是超疏水材料研究中的重要课题[1]。

目前，研究人员已经开发了多种方法来表征表面润湿性，例如，静态接触角、接触角滞后、滚动角等。

2.1静态接触角将少量液体滴加到固体表面，液体可以形成液滴。

在达到平衡时，固体表面上的某个液滴将保持一定的液滴形状，如图1所示。

接触角是气-液-固三相边界线上任意点O处液体的表面张力?gl与液-固界面张力?ls之间的夹角，由?表示。

当固体表面与水的接触角为（?）0°<??90°时，表面称为亲水表面；当90°<?<180°时，该表面称为疏水表面；超疏水表面是指具有接近或大于150°的接触角的表面，并且考虑到接触角滞后和滚动角，可以进一步对超疏水表面进行分类。

滚动角小于10°的超疏水表面可称为自清洁表面。

图1静态接触角示意图液滴在固体表面上保持一定的形状，这是在三相边界线上的任何点处的三个界面张力的合力的结果，也就是说，固体表面上的水滴的形状受到表面张力的影响，并且还受到液滴本身的重力的影响。

因此，在进行接触角测量时，应使用相同体积的液滴。

飞行器主要减阻措施机理及其应用效果-力学论文-物理论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——摘要：针对阻力过大给飞行器带来的设计难度和使用成本问题，调研了当前主要减阻措施及其应用效果。

结果表明，在减小激波阻力方面，主要将强激波变成弱激波系，或者优化压力分布，使总压差阻力最小；在减小摩擦阻力方面，在层流区通过维持最大表面积的顺压梯度延迟转捩，而在湍流区通过改变表面几何形态或者在流体中添加大分子物质，减弱湍流强度，为低阻力气动外形设计方法的建立和发展提供了参考。

关键词：减阻; 激波阻力; 摩擦阻力; 等离子体; 零质量射流; 吹吸气; 鼓包; 多孔压力腔; 涡流发生器; 涂层减阻;Abstract：For the excessive drag problem which usually enlarges the design difficulty and cost of use, the flow mechanism effectiveness of drag reduction techniques has been investigated and analyzed, as well as its current effectiveness. The result shows that, the active and passive flow control techniques access the shock drag reduction though wakening the an strong shock to multi-wake shocks or reconstructing the an optimal pressure distribution, and access the fraction drag reduction by enlarging of the laminar region by favorable pressure gradient on laminar flow region and decreasing the strength of turbulence by changing the solid wall micro scale construction or adding large scale molecule to boundary. The flow mechanism can provide references for low drag aerodynamic design method construction.Keyword：drag reduction; shock wave drag; friction drag; plasma; zero-mass flux jet; push-pull airflow; bump; poros pressure chamber; vortex generator; coating drag reduction;1、引言减阻一直是航空航天领域关注的焦点，定型、批产、运营装备的各类航空运输飞机、战斗机、高空飞艇以及导弹的外形，一般都是当时技术能力下能达到阻力最小外形，飞行器的更新换代都会尽量吸收减阻技术的新成果，对外形进行持续的优化改进。

船用气泡减阻技术发展船用气泡减阻技术发展早在十九世纪30年代俄国和瑞典科学家就提出设想：在运动船舶的船体外表面和水之间，引入空气和排气形成气幕，可以大幅减少运动船舶总阻力。

然而，这一设计思想在工程技术实践中却并不容易实现。

因此，目前真正用于实船的仅为俄罗斯等极少数国家。

气泡船（air cavity craft）也有称作空气润滑船（air-lubricated-hull craft）或气浮船（air ride express）的，它是高性能船型中的一种。

其工作原理是把空气引入船底，在船底表面形成气水混合的两相流，从降低液体粘性系数的角度来减小艇体的摩擦阻力，达到高速航运的目的。

1949年底，瑞典哥德堡船模试验池的Edstrand提出了气膜减阻原理，但由于空气会自由地飘离船体表面，无法形成气膜，试验没有取得成功。

60年代后，各国对怎样锁定气膜进行了深入研究，基本上形成了两种思路。

第一种思路是在平底船上开设一个凹进船底的平面，四周用板材围起来，在船底凹面内通以压缩空气，使大部分气体封存在船底，当然难免还有一小部分气体随船体的移动从船底边缘逃逸出去。

这类技术主要应用在低速运输船上，如驳船、货船和大型油船。

在我国黑龙江水运科学研究所研究的垫气驳就属于这一类，并于1982年在黑龙江航运的驳船上应用成功。

在正常运营航速（Vs=9km/h）下，阻力可比原船型减小30%，而消耗在压缩空气上的功率只占总功率的3%，节能效果十分显著。

第二种思路是将船底下的一层薄薄的气膜扩展成一个增压气室，最终将演变成侧壁式气垫船，成为另一类高性能船型。

80年代以来，前苏联、法国、美国、澳大利亚、荷兰等国把气幕减阻技术拓展到高速船上，建造了实艇并投入航运。

英国、日本、韩国等也相继开展了研究设计工作，但未见到实船下水的报导。

气幕减阻技术进入90年代，尤以俄罗斯的研究设计工作最为突出，他们将其作为继水翼艇之后的新一代高性能船型走俏国际航运市场。

减阻剂的原理及应用1. 减阻剂的概述减阻剂（Flow improver）又称流动助剂、降阻剂，是一类可以降低管道内流体粘度、减小流动阻力的化学物质。

由于管道在输送石油、天然气等流体时会产生摩擦阻力，减阻剂的应用可以有效减少能量损失，提高输送效率。

本文将介绍减阻剂的原理及其应用领域。

2. 减阻剂的原理减阻剂的作用原理主要是通过改变流体的粘度、流变性质以及表面张力等关键参数来减小流体在管道中的阻力。

具体原理如下：•粘度调节：减阻剂能够改变流体的黏度，使其更易流动。

一般来说，减阻剂可以降低流体内分子之间的黏滞力，从而减少摩擦阻力，提高流体流动性。

•流变性质改变：减阻剂可以改变流体的流变性质，如提高流体的剪切稀释率、降低流体的黏滞变性，并减少黏滞失值，从而减小流体在管道中的涡流损失和能量损耗。

•表面张力调节：减阻剂能够降低流体的表面张力，增加流体在管道壁上的润湿性，从而减小流体与管壁之间的摩擦，达到减小管道阻力的效果。

3. 减阻剂的应用领域减阻剂在各个领域都有广泛的应用。

以下是几个主要应用领域的介绍：3.1 石油工业减阻剂在石油工业中的应用非常广泛。

主要应用于石油、天然气输送管道，可以提高流体在管道中的流动性，减少管壁附着，降低摩擦阻力，从而提高输送效率。

减阻剂还可以防止沉降和凝结，延长管道使用寿命。

3.2 煤炭工业减阻剂在煤炭工业中主要应用于煤浆输送。

煤浆是煤与水的混合物，减阻剂可以改善煤浆的流动性，减小流体在管道中的阻力，降低能量消耗，提高煤浆输送效率。

3.3 化工工业减阻剂在化工工业中的应用也比较常见。

化工行业中常涉及到输送各种液体和气体，减阻剂可以提高流体在管道中的流动性，降低阻力，节省能源。

同时，减阻剂还可以减少管道堵塞和冲蚀的发生，减少设备维护和停机时间。

3.4 其他领域除了上述主要应用领域外，减阻剂还广泛应用于水处理、污水处理、食品工业、造纸工业等领域。

在这些领域中，减阻剂可以改善流体在管道中的流动特性，提高输送效率，减少能源消耗。

流体力学中的湍流控制与减阻技术导言湍流是流体力学研究中的一个重要领域。

湍流的产生会导致能量和动量的损失，增加阻力，降低流体的效率。

因此，湍流控制与减阻技术成为了科学家和工程师们的关注焦点。

本文将探讨流体力学中的湍流控制与减阻技术。

一、湍流的产生和特性湍流是液体或气体流动时不规则流线和速度分布的现象。

它有着复杂的流动结构和高度非线性的特点。

湍流的产生与流动的雷诺数有关，当雷诺数大于一定临界值时，流动会从层流转变为湍流。

湍流具有三个主要特性：不稳定性、二次流和湍流涡。

首先，湍流是不稳定的，其流动状态无法预测。

其次，湍流中存在二次流，即流体中不同速度的区域交替出现。

最后，湍流具有湍流涡结构，这是湍流动力学中的基本组织单元。

二、湍流控制的基本原理湍流控制是通过改变流场中的参数或施加外部干扰来抑制湍流的发展和减小湍流的强度。

其基本原理包括传统控制方法和现代控制方法。

1. 传统控制方法传统控制方法主要包括表面特性改善和流体干扰两种方式。

表面特性改善通过涂覆特殊材料或组织表面微结构，以减小摩擦和湍流强度。

流体干扰则是通过向流场中注入流体或施加外部激励来改变流动的条件和特性。

2. 现代控制方法现代控制方法主要基于数值模拟和实验分析的结果，通过改变流场的初始条件或施加控制器来控制湍流。

例如，使用微小的振动装置或周期性施加的强制摄动器，可以在流场中引入不规则性，从而抑制湍流的发展。

三、湍流控制技术的应用湍流控制技术在诸多领域具有广泛的应用，包括航空、船舶、汽车、能源等。

1. 航空领域在航空领域，湍流控制技术的应用可以降低飞机的阻力，在起降和巡航阶段提高燃油效率。

例如，使用刺激微气囊的机翼表面，可以改变翼面的几何形态，减小阻力。

2. 汽车领域在汽车领域，湍流控制技术可以降低车辆行驶时的湍流阻力，提高燃油利用率。

例如，通过设计车辆底部的通风系统，可以改善流场的流动性，减小底部的气压，降低阻力。

3. 能源领域在能源领域，湍流控制技术主要应用于水力发电和风力发电。

国外减阻水压裂液技术发展历程及研究进展国外减阻水压裂液技术发展历程及研究进展发布时间：2019-07-30 11:11 来源：特种油气藏摘要：致密页岩气储层具有低孔、低渗的特点，勘探开发难度较大，大多数页岩气井需要储层改造才能获得比较理想的产量。

目前，国外页岩气开发最主要的增产措施是减阻压裂，即利用减阻...致密页岩气储层具有低孔、低渗的特点，勘探开发难度较大，大多数页岩气井需要储层改造才能获得比较理想的产量。

目前，国外页岩气开发最主要的增产措施是减阻压裂，即利用减阻水压裂液进行体积改造。

减阻水压裂液体系是针对页岩气储层改造而发展起来的一种新的压裂液体系。

在美国、加拿大等国，减阻水压裂液的使用获得了显著的经济效益并且已经取代了传统的凝胶压裂液而成为最受欢迎的压裂液。

近年来，页岩气能源的开采在中国受到越来越高的重视。

作为页岩气体积改造的关键技术，减阻水压裂液在中国具有广阔的应用前景。

一、减阻水压裂液发展历程减阻水压裂液是指在清水中加入一定量支撑剂以及极少量的减阻剂、表面活性剂、黏土稳定剂等添加剂的一种压裂液，又叫做滑溜水压裂液。

减阻水最早在1950 年被引进用于油气藏压裂中，但随着交联聚合物凝胶压裂液的出现很快淡出了人们的视线。

在最近的一二十年间，由于非常规油气藏的开采得到快速发展，减阻水再次被应用到压裂中并得到发展。

1997 年，Mitchell 能源公司首次将减阻水应用在Barnett 页岩气的压裂作业中并取得了很好的效果，此后，减阻水压裂在美国的压裂增产措施中逐渐得到了广泛应用，到2019 年减阻水压裂液的使用量已占美国压裂液使用总量的30%以上(表1) 。

表1 2019年美国油气田各类压裂液用量所占百分比早期的减阻水中不含支撑剂，产生的裂缝导流能力较差，后来的现场应用及实验表明，添加了支撑剂的减阻水压裂效果明显好于不加支撑剂时的效果，支撑剂能够让裂缝在压裂液返排后仍保持开启状态。

目前在国外页岩气压裂施工中广泛使用的减阻水的成分以水和支撑剂为主，总含量可达99%以上，其他添加剂(主要包括减阻剂、表面活性剂、黏土稳定剂、阻垢剂和杀菌剂) 的总含量在1%以下，尽管含量较低，这些添加剂却发挥着重要作用(表2) 。

船用减阻技术研究与应用船运是世界贸易体系的重要组成部分，而船舶的能耗则是造成二氧化碳排放的主要原因之一。

为了应对气候变化的挑战，降低船舶的能耗和排放已成为航运行业的重要目标之一。

减少风阻和水阻是降低能耗和排放的有效途径之一，在这方面，船用减阻技术的研究和应用显得尤为关键。

一、常用船用减阻技术目前，常用的船用减阻技术主要包括减少风阻和减小水阻两部分。

减少风阻的方法主要有以下几种：1. 空气动力学优化设计通过对船体、船尾、甲板等部位进行优化设计，降低了空气阻力，从而达到减少风阻的效果。

2. 表面防污涂层在船舶表面涂覆一层特殊的防污涂层，可防止海洋生物和盐水黏附，从而减少表面水阻。

减小水阻的方法主要包括以下几种：1. 水动力学优化设计通过对船体进行流体力学计算和仿真验证，优化船型设计，提高船体的流线型，减小水阻。

2. 燃油添加剂向船用燃油中添加表面活性剂、抗氧化剂等添加剂，可以有效减少燃油的黏度和表面张力，降低 water-resistance。

二、新兴船用减阻技术近年来，随着新材料和新技术的发展，许多新的船用减阻技术也应运而生，有望在未来实现更大规模的应用。

1. 超级滑板超级滑板是一种新型的高分子材料，其表面具有纳米结构和高度晶化，表现出极低的摩擦系数和优异的耐磨性能。

船舶表面涂覆超级滑板可显著减小水阻，从而提高船舶的速度和燃油经济性。

2. 船舶气动帆船舶气动帆是一种能够收集和利用风能的设备，可在适宜的风力情况下为船舶提供动力，从而减少燃料消耗和排放。

船舶气动帆技术的应用前景广阔，可以有效推动船舶行业的低碳化和可持续发展。

三、未来展望船用减阻技术的研究和应用一直是船舶行业的热点和难点之一。

未来，随着技术的不断进步，船用减阻技术将不断创新和发展，应用范围也会越来越广泛。

同时，政府和国际组织的相关政策和标准也将推动船用减阻技术的应用和普及，共同推动全球船运行业的绿色转型和可持续发展。

高速列车气动特性与减阻技术研究一、绪论高速列车的出现，引领了现代交通运输行业的发展变革。

高速列车的运行速度较普通列车更快、更安全、更舒适，因此得到了广泛的应用和推广。

然而，高速列车行驶时产生的空气阻力不仅会影响列车的速度和运行效率，还会影响列车的稳定性和安全性。

如何降低列车气动阻力，提高列车速度和运行效率，成为相关研究领域的一个重要研究方向和挑战。

本文将探讨高速列车气动特性及减阻技术。

二、高速列车气动特性气动特性是指列车在行驶过程中受到的空气力学作用力及其对列车运行性能所产生的影响。

高速列车气动特性主要包括空气阻力和升力，对于列车的运行效率和速度具有重要意义。

接下来将分别从空气阻力和升力两个方面探讨高速列车的气动特性。

1. 空气阻力空气阻力是指列车在运行过程中所受到的由于空气的摩擦所产生的阻力力。

在列车高速行驶过程中，空气阻力是影响列车行驶速度和稳定性的主要因素。

虽然在车身流线外型设计上已经做了很多改进，但空气阻力仍然是难以避免的。

降低列车空气阻力是提高列车运行效率和速度的有效方法。

目前，降低列车空气阻力的方法主要包括两种：一种是通过改进列车外形设计，提高车身流线化程度，减少阻力；另一种是采用主动控制方法，利用控制技术减小列车所受到的空气阻力。

2. 升力升力是指列车在高速行驶过程中所受到的由于空气流动所产生的向上向力。

升力的产生对于列车稳定性和安全性具有重要影响。

在高速列车的气动设计中，需要考虑有效降低升力而不影响列车速度和牵引力。

三、高速列车减阻技术研究随着科技的进步，列车减阻技术也在不断发展。

减阻技术主要包括改进车身流线设计、利用控制技术减小列车所受到的空气阻力、采用轻量化材料来降低车重等方法。

接下来从几个方面对高速列车的减阻技术进行介绍。

1. 改进车身流线设计改进车身流线设计是目前降低列车空气阻力的主要方法之一。

通过对列车外形和细节进行优化设计可以有效地减少列车与空气的摩擦，降低列车的阻力。

仿生表面减阻技术仿生表面减阻技术：从自然界中找到灵感运动中的阻力一直是科学家们研究的重要领域之一。

在长期的实践中，人们发现仿生表面减阻技术是一种非常有效的方式，可以显著地降低飞机、汽车等交通工具的能耗，提高运动的效率。

仿生表面减阻技术的本质是将自然界中的物种特征转化为人工材料的表面纹理，以达到减小阻力，提高运动速度和效率的目的。

本文将从亚音速空气动力学角度、褶皱表面技术和鲨鱼皮纹理技术三个方面来介绍仿生表面减阻技术。

一、亚音速空气动力学角度——鸟羽仿生表面减阻技术亚音速速度范围内的阻力主要来自于表面摩擦和压缩波，而仿生表面技术可以通过改变表面结构从而减轻垂直方向上的摩擦，减缓压缩波在平流层表面的形成，降低空气阻力。

鸟羽的表面具有高效的减阻能力，因为它们的表面特征有着复杂的形态结构，包括绒毛、平滑区、刚刚脱落的羽毛等。

这些表面特征可以形成复杂的微观结构，减小飞行时的阻力。

通过仿真实验和观察鸟羽表面结构，科学家已经成功地制造出了复杂的仿鸟羽表面材料，减小运动中的阻力。

二、褶皱表面技术——蝴蝶仿生表面减阻技术许多昆虫的翅膀表面具有复杂的结构。

例如，蝴蝶的翅膀表面上有许多皱折，且翅膀边缘上还有小锯齿。

这些细节结构可以减小阻力，控制蝴蝶的运动轨迹。

科学家利用褶皱表面技术制造出的材料，可以在轻微的气流情况下减小50%的阻力和提高25%的升力。

同时，这种技术可以使表面具有快速响应性，从而控制运动速度和运动方向。

这种技术不仅可以应用于飞机、汽车等交通工具的表面设计，也可以应用于医疗器械表面的改善。

三、鲨鱼皮纹理技术——水下仿生表面减阻技术鲨鱼是一种非常神奇的生物，它们的皮肤上具有一种独特的减阻纹理，这种皮肤特征可以减少在水下游动时的阻力，使它们大幅度地降低游泳的能耗。

科学家们已经成功地从鲨鱼的皮肤纹理中提取出仿生材料，利用这些材料可以制造出表面减阻材料，可以帮助水下运动员更加轻松地游泳，减少因水阻力导致的能耗，提高游泳的效率。

降低煤矿矿井通风阻力的技术研究摘要：提高煤矿通风质量，不仅可以优化工作环境，还可以减少有害气体，确保采矿作业安全。

通风阻力会影响通风，降低通风效果，浪费能源。

因此，有必要合理分析阻力产生的原因，合理使用减阻技术。

本文从几个方面分析了煤矿通风阻力增大的原因，并从四个方面分析了通风阻力的减小，以期促进通风系统的优化。

关键词：煤矿；矿井井通；改善空气循环阻力煤矿通风阻力是煤矿通风性能的重要指标。

阻力越大，矿井通风效果越差。

因此，要做好通风的发展，避免和减少通风阻力，尽量保证通风条件的稳定性，深入分析哪些因素导致阻力的形成或增加，合理避免和科学控制。

1.煤矿通风阻力测试和降低通风阻力的实际重要性煤矿开采过程中不可避免地会产生大量有毒有害气体或粉尘，危及作业人员的人身安全。

当粉尘和有害气体浓度达到极限时，会引发通风事故，不仅危及地下作业人员的安全，还会降低公司的经济效益。

因此，矿井通风是提高矿井生产安全性和效率的关键。

因此，相关组件应分析碳通风阻力控制的现状，即加强降低现场通风阻力技术的横向效果，以解释碳通风阻力的问题。

因此，研究人员应将该主题视为促进其行业可持续性的中心研究设施。

1.煤矿通风阻力增大的原因1.1通风管道的增加通常，原始矿山设计中只包括一个工作区。

在这种情况下，由于生产条件相对简单，不太需要通风设备，适当的通风设备也相对简单。

然而，随着矿井的长期开采，矿井通风线路的数量和范围增加，通风线路之间的关系变得越来越复杂。

风机是煤炭安全生产中的重要设备，其送风量取决于计算出的通风阻力，并随着通风管道的增加而增加。

此外，增加采矿面积的目标也将增加，在此期间，电池中的空气泄漏将显著增加，道路表面的空气泄漏量相同。

当涉及到煤矿开采时，矿井通风系统将随着时间的推移从单个变为复杂，其通风效果将降低。

为了提高矿井通风效果，必须检查矿井通风阻力，然后采取实际措施降低通风阻力，以达到有效的通风效果。

1.2局部通风阻力增加影响路面通风阻力的因素主要是由于路面的类型，如粗糙度、长度等。

减阻机理减阻的机理说法很多，尚无定论。

如伪塑说、湍流脉动抑制说、粘弹说、有效滑移说、湍流抑制说等等。

油相减阻剂从其结构看，多数是流状链或长直链少侧链的高分子聚合物，如CDR102是高分子聚-σ烯烃，分子量为10～10。

这种高分子聚合物纯剂为橡胶状固体，作为商品，一般是溶在烃类(煤油)的溶液中。

10%的减阻剂溶液呈非常粘稠的粘弹性体，较难流动，可拔成很长的丝。

高聚物减阻剂能溶于原油或油品中，但不溶于水，遇水发生分子长链卷曲。

减阻剂溶液呈强牛顿特性，低剪切率下粘度高达3000Pa·S，120℃以下不会分解，比较稳定。

减阻作用是一种特殊的湍流现象，减阻效应是减阻影响湍流场的宏观表现，它是一个纯物理作用。

减阻剂分子与油品的分子不发生作用，也不影响油品的化学性质，只是与其流动特性密切相关。

在湍流中，流体质点的运动速度随机变化着，形成大大小小的旋涡，大尺度旋涡从流体中吸收能量发生变形、破碎，向小尺度旋涡转化。

小尺度旋涡又称耗散性旋涡，在粘滞力作用下被减弱、平息。

它所携带的部分能量转化为热能而耗散。

在近管壁边层内，由于管壁剪切应力和粘滞力的作用，这种转化更为严重。

在减阻剂加入到管道以后，减阻剂呈连续相分散在流体中，靠本身特有的粘弹性，分子长链顺流向自然伸呈流状，其微元直接影响流体微元的运动。

来自流体微元的径向作用力作用在减阻剂微元上，使其发生扭曲，旋转变形。

减阻剂分子间的引力抵抗上述作用力反作用于流体微元，改变流体微元的作用方向和大小，使一部分径向力被转化为顺流向的轴向力，从而减少了无用功的消耗，宏观上得到了减少摩擦阻力损失的效果。

在层流中，流体受粘滞力作用，没有像湍流那样的旋涡耗散，因此，加入减阻剂也是徒劳的。

随着雷诺数增大进入湍流，减阻剂就显露出减阻作用。

雷诺数越大减阻效果越明显。

当雷诺数相当大，流体剪切应力足以破坏减阻剂分子链结构时，减阻剂降解，减阻效果反而下降，甚至完全失去减阻作用。

减阻剂的添加浓度影响它在管道内形成弹性底层的厚度，浓度越大，弹性底层越厚，减阻效果越好。