申请/专利权人：吉林大学

申请日：2021-10-14

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN114112898B

主分类号：G01N19/04

分类号：G01N19/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2022.03.18#实质审查的生效;2022.03.01#公开

摘要：本发明一种海洋防污涂层表面藤壶附着力的测量方法，属于防污涂层表面防污性能测试技术领域，本发明针对现有的测试方法只能在准静态条件下进行测试，无法在水动力条件下行进的测试，本发明采用了GBT7789‑2007中所采用的测试设备，在此基础上增加了高速摄像机用于采集藤壶在脱离涂层表面的时刻，并查得此时刻的电机转速ω，本发明经过受力分析，通过计算与附着力平衡的重力、浮力、向心力以及水体阻力的合力得到附着力的大小。实现了在水动力条件下的测试，由于该方法不使用拉力计，因此同时适用于真实藤壶和虚拟藤壶。

主权项：1.一种海洋防污涂层表面藤壶附着力的测量方法，该方法所用到的测试设备主要包括：电机1、连接轴2、多面体3、透明水箱4和电机控制器6，多面体3通过连接轴2与电机1连接，电机1设置在透明水箱4上方，多面体3放置在透明水箱4中，电机控制器6用于控制电机的开关和转速，其特征在于，该测试设备还包括2个或多个高速摄像机5置于透明水箱4周围或上方；测量真实藤壶的附着力的方法具体如下：1首先在多面体3表面安装或涂覆防污涂层7，计算过程中忽略涂层厚度；2然后把多面体浸入含有幼体、或成年藤壶的海水中，使藤壶附着在涂层7表面；3将多面体3浸入人工海水中，逐渐增加电机1转速，当电机转速到达一定速度时，藤壶从涂层表面脱离，由于人眼的局限性，采用高速摄像机5记下藤壶脱离的录像，从而获取脱离时的时刻，可查得此时刻的电机转速ω；4计算真实藤壶的附着力：对于真实藤壶可以将其看作一个半径为r的球体，其质量为m；在垂直于水面方向，真实藤壶受重力G和浮力F浮的作用:G＝mg1 对于水中飘浮的物体，其重力G和浮力F浮二者的合力F竖大小为：F竖＝|F浮-G|3藤壶从涂层表面脱离时，电机转速为ω,多面体面边缘到中心的距离为R，由于多面体3随电机1的旋转，因此在垂直于涂层方向藤壶受向心力F向，该向心力为：F向＝mω2R+r4藤壶在水中随涂层旋转时，受的水体阻力F阻为： 式5中，C为阻力系数，ρ是水的密度，v是藤壶处水流速度，S是藤壶在运动方向的截面积，因此上式可变换为： 式6中，阻力系数C为未知，为了求得此值，把水流在多面体某面外的流动等效为一光滑管道9内的流动，其特征长度为d，即多面体宽度，根据普朗特提出的流体阻力系数公式： 式7中，Re为雷诺数:Re＝ρvdμ8式8中，ρ为水的速度，v为藤壶处水流速度，μ为水的黏性系数，因此式8可变化为：Re＝ρωR+rdμ9根据式7和9可解出阻力系数C，从而计算出式6中的F阻；在竖直方向的合力F竖，向心力F向，以及水流对藤壶的阻力F阻，三个力在空间方向上互相垂直，因此，三者合力F合为： 当藤壶在涂层表面附着时，附着力与其他三个力的合力相平衡，因此在数值上附着力F附＝F合，二者方向相反；藤壶的最大附着力在数值上等于藤壶脱离时其他三个力的合力F合，F附＝F合可得到藤壶的动态附着力F附。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 吉林大学 一种海洋防污涂层表面藤壶附着力的测量方法

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