بررسي تجربي كاهش پساي اصطكاكي با استفاده از نانو پوشش ابرآب گريز در جريان هاي لايه اي و آشفته

Experimental Investigation of Viscous Drag Reduction, Regarding Superhydrophobic Nano-Coating in Laminar and Turbulent Flows

مطالعه حاضر شامل بررسي اثر نانو پوشش هاي ابرآب گريز بر روي ضريب پساي اصطكاكي مي باشد. به منظور انجام بررسي تجربي، از دستگاه ديسك دوار به عنوان دستگاه آزمايش استفاده شده و ضريب پساي ديسك آلومينيومي داراي نانوپوشش TiO2 ابرآب گريز، با ضريب پساي ديسك آلومينيومي بدون پوشش مقايسه شده است. اين پوشش با استفاده از روش سل- ژل روي سطح ايجاد شده و زاويه تماسي در حدود 160 درجه ايجاد مي نمايد. آزمايش ها در محدوده اعداد رينولدز 105 تا 106×4 انجام ونتايج حاصل حاكي از حدود 30% كاهش پسا به واسطه نانوپوشش در جريان لايه اي و حدود 15% در جريان آشفته بوده است.

In this research, effects of superhydrophobic nano-coating on frictional drag coefficient have been investigated. A rotating disc apparatus is used as the experimental set-up to compare the frictional drag force on an aluminum disc with TiO2 superhydrophobic nano-coating and a smooth coatless aluminum disc. The superhydrophobic nano-coating is prepared, using sol-gel method and is able to produce a contact angle of 160 degrees. Experiments were performed in the range of Reynolds number from 105 to 4×106. The results show about 30% drag reduction in laminar flows as well as about 15% drag reduction in turbulent flows.