【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及超疏水处理，具体为一种超疏水表面抗冲刷测试装置及测试方法。
技术介绍
1、目前的超疏水表面在减阻领域表现出广阔的前景。超疏水表面可以减少物体在层流和湍流中的表面摩擦，使用超疏水表面可以把无滑移条件改变为滑移条件，从而降低物体壁面速度梯度和壁面剪应力，因此物体在流体中运动或流体在管道中流动所需的能量将减少，相应阻力也将减小。
2、超疏水表面是由表面粗糙度和低表面能物质共同构成，表面粗糙度的构筑通常和制备方法有关，可以采用等离子体、光刻技术等在基体表面实现，目前最常用的方法是使用纳米材料涂覆在基体表面，常见的纳米材料有二氧化硅、氧化铝、氧化锌等纳米颗粒；通过以上方法制备的超疏水涂层受材料和工艺的限制，虽然已经可以通过一些方法获得优异的防污、自清洁、透明等超疏水表面，但它们大多用在低机械强度的场景，难以运用在水下的高压高速环境，上述环境要求的附着性和抗冲刷能力较低，超疏水涂层在减阻领域的应用必然涉及到耐久度和抗冲刷能力的限制。
3、目前已经有很多针对于水下环境的超疏水涂层研制，对于实验室环境需要一种方便简单的装置对超疏水涂层的抗冲刷性能进行量化测试，以及对于应用于水下场景的超疏水涂层测试，以便为后续机械性能更加优秀的涂层研制提供判断依据。
技术实现思路
1、本专利技术为了解决上述提到的目前缺少一种适用于实验室环境的方便简单的超疏水涂层抗冲刷性能测试装置的问题，特此提出了一种超疏水表面抗冲刷测试装置及测试方法。本专利技术可以对环境变量进行控制，使得超疏
2、本专利技术提出了一种超疏水表面抗冲刷测试装置，其具体包括水箱、空气压缩机和水泵、水箱一侧和空气压缩机连通，另一侧和水泵连通；水箱内底部设置有载物台，顶部设置有直线式喷嘴，载物台和直线式喷嘴同轴设置；直线式喷嘴上设置有涵道风扇，涵道风扇对载物台上端放置的测试样片进行吹拂；水箱侧壁上设置有电机，电机输出端设置有丝杠，丝杠设置有排水块；水泵通过进水管和水箱底部连通，通过出水管和直线式喷嘴连通。
3、更进一步地，所述载物台上端为倾斜表面。
4、更进一步地，所述载物台上端倾斜表面上设置有载物台凸起。
5、更进一步地，所述空气压缩机通过加压气管和水箱连通，加压气管和水箱连通的位置设置有进气阀。
6、更进一步地，所述水箱上端设置有气压表和注水口，注水口上设置有进水阀。
7、更进一步地，所述水箱包括水箱主体和水箱盖，水箱盖设置于水箱主体的侧面，并通过若干搭扣锁和水箱主体连接；水箱主体和水箱盖之间设置有若干密封条。
8、更进一步地，所述水箱为透明水箱，侧壁上设置有刻度线一和刻度线二，刻度线一和直线式喷嘴的喷水口处于同一高度，刻度线二和载物台上端倾斜表面测试点位处于同一高度。
9、更进一步地，所述出水管上设置有流量计和微量调节阀。
10、更进一步地，所述水泵上设置有压力调节面板。
11、一种采用上述的超疏水表面抗冲刷测试装置的测试方法，包括以下步骤：
12、步骤一、确定直线式喷嘴出口速度以及流量计预设数据，打开水泵，调节微量调节阀直至流量计达到预设的示数，关闭水泵；
13、步骤二、将测试样片放在载物台上，密封水箱；
14、步骤三、向水箱中注水，水位达到刻度线二后停止注水；
15、步骤四、确定要模拟的水深对应的压力，启动空气压缩机对水箱内部加压；
16、步骤五、启动电机放下排水块，直到水位至刻度线一，使直线式喷嘴的出口刚好接触液面；
17、步骤六、打开水泵，水流对测试样片进行冲刷测试；完成一次测试后，排水块升起露出测试点，涵道风扇对测试样片表面吹拂，确定是否有接触角滞后、水珠钉扎甚至浸润现象，以确定测试样片表面磨损状态；记录好之后开启下一次冲刷测试，重复以上操作直至测试样片完全浸润。
18、本专利技术所述的一种超疏水表面抗冲刷测试装置及测试方法的有益效果为：
19、(1)本专利技术所述的一种超疏水表面抗冲刷测试装置及测试方法，通过空气压缩机对水箱内部进行加压，通过改变液面处的气压，可以模拟不同水深位置处的水压，从而使本装置可以模拟不同水深下的压力情况，提供水下场景的超疏水试剂测试条件，以此来应对实际研究中的水下航行体，或者船舶等水下部分的超疏水试剂开发测试要求，适用情况更广泛；
20、(2)本专利技术所述的一种超疏水表面抗冲刷测试装置及测试方法，通过设置的电机来控制排水块上下移动，从而实现水箱内部的液面位置的调整，方便对测试样片表面磨损情况进行观察；
21、(3)本专利技术所述的一种超疏水表面抗冲刷测试装置及测试方法，能够给予实验室制备超疏水试剂机械性能量化的评价标准，从而为超疏水试剂的后续开发提供直观可信的数据；并且该装置对环境变量进行控制，使得超疏水试剂的测试规范化和易于操作。
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1.一种超疏水表面抗冲刷测试装置，其特征在于：包括水箱(1)、空气压缩机(2)和水泵(15)，水箱(1)一侧和空气压缩机(2)连通，另一侧和水泵(15)连通；水箱(1)内底部设置有载物台(5)，顶部设置有直线式喷嘴(6)，载物台(5)和直线式喷嘴(6)同轴设置；直线式喷嘴(6)上设置有涵道风扇(19)，涵道风扇(19)对载物台(5)上端放置的测试样片进行吹拂；水箱(1)侧壁上设置有电机(17)，电机(17)输出端设置有丝杠(20)，丝杠(20)设置有排水块(18)；水泵(15)通过进水管(9)和水箱(1)底部连通，通过出水管(10)和直线式喷嘴(6)连通。
2.根据权利要求1所述的超疏水表面抗冲刷测试装置，其特征在于：所述载物台(5)上端为倾斜表面。
3.根据权利要求2所述的超疏水表面抗冲刷测试装置，其特征在于：所述载物台(5)上端倾斜表面上设置有载物台凸起(23)。
4.根据权利要求1所述的超疏水表面抗冲刷测试装置，其特征在于：所述空气压缩机(2)通过加压气管(3)和水箱(1)连通，加压气管(3)和水箱(1)连通的位置设置有进气阀(4)。p>
5.根据权利要求1所述的超疏水表面抗冲刷测试装置，其特征在于：所述水箱(1)上端设置有气压表(7)和注水口(8)，注水口(8)上设置有进水阀(25)。
6.根据权利要求1所述的超疏水表面抗冲刷测试装置，其特征在于：所述水箱(1)包括水箱主体和水箱盖(11)，水箱盖(11)设置于水箱主体的侧面，并通过若干搭扣锁(24)和水箱主体连接；水箱主体和水箱盖(11)之间设置有若干密封条(12)。
7.根据权利要求1所述的超疏水表面抗冲刷测试装置，其特征在于：所述水箱(1)为透明水箱，侧壁上设置有刻度线一(21)和刻度线二(22)，刻度线一(21)和直线式喷嘴(6)的喷水口处于同一高度，刻度线二(22)和载物台(5)上端倾斜表面测试点位处于同一高度。
8.根据权利要求7所述的超疏水表面抗冲刷测试装置，其特征在于：所述出水管(10)上设置有流量计(13)和微量调节阀(14)。
9.根据权利要求8所述的超疏水表面抗冲刷测试装置，其特征在于：所述水泵(15)上设置有压力调节面板(16)。
10.一种采用权利要求9所述的超疏水表面抗冲刷测试装置的测试方法，其特征在于：包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种超疏水表面抗冲刷测试装置，其特征在于：包括水箱(1)、空气压缩机(2)和水泵(15)，水箱(1)一侧和空气压缩机(2)连通，另一侧和水泵(15)连通；水箱(1)内底部设置有载物台(5)，顶部设置有直线式喷嘴(6)，载物台(5)和直线式喷嘴(6)同轴设置；直线式喷嘴(6)上设置有涵道风扇(19)，涵道风扇(19)对载物台(5)上端放置的测试样片进行吹拂；水箱(1)侧壁上设置有电机(17)，电机(17)输出端设置有丝杠(20)，丝杠(20)设置有排水块(18)；水泵(15)通过进水管(9)和水箱(1)底部连通，通过出水管(10)和直线式喷嘴(6)连通。
2.根据权利要求1所述的超疏水表面抗冲刷测试装置，其特征在于：所述载物台(5)上端为倾斜表面。
3.根据权利要求2所述的超疏水表面抗冲刷测试装置，其特征在于：所述载物台(5)上端倾斜表面上设置有载物台凸起(23)。
4.根据权利要求1所述的超疏水表面抗冲刷测试装置，其特征在于：所述空气压缩机(2)通过加压气管(3)和水箱(1)连通，加压气管(3)和水箱(1)连通的位置设置有进气阀(4)。
5.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：熊骋望，林成，刘得魁，孙拓，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
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