[发明专利]一种数值模拟超疏水表面减阻效果的方法

权利要求书

1.一种数值模拟超疏水表面减阻效果的方法，其特征在于，该方法由以下步骤组成：

(1)建立模型：建立微结构表面的流体模型，在流体模型中反映出微结构的尺寸、形貌工艺参数；

(2)网格划分：将步骤(1)所建立的微结构表面的流体模型导入Icem中并进行网格划分，得到mesh文件；

(3)计算求解：将步骤(2)所得mesh文件导入Fluent，选择计算模型和施加边界条件后，经计算求解得到case文件；

(4)数据处理：将步骤(3)所得case文件进行后处理操作，输出速度、压力的数据反应减阻效果，生成文件。

2.根据权利要求1所述的数值模拟超疏水表面减阻效果的方法，其特征在于，所述步骤(1)中建立模型使用二维或三维绘图软件构建微结构表面的流体模型，在模型中进行调整微结构尺寸与形貌工艺参数。

3.根据权利要求1所述的数值模拟超疏水表面减阻效果的方法，其特征在于，所述绘图软件选用Cad、Solidworks、UG或Icem的其中一种或几种。

4.根据权利要求1所述的数值模拟超疏水表面减阻效果的方法，其特征在于，所述步骤(2)网格划分需定义模型的出入口、壁面部分，对模型进行块的建立与划分，每个微结构需要划分为一个独立的块，在近壁面对网格进行加密处理，设置网格疏密Spacing为0.0001，生长率Ratio为1.2，保证输出的网格质量大于等于0.9保证计算的精确性。

5.根据权利要求1所述的数值模拟超疏水表面减阻效果的方法，其特征在于，所述步骤(3)计算求解所使用的计算模型为k-ε和VOF模型，采用速度入口与压力出口；在Adapt中生成两个寄存器，初始化定义寄存器1微结构内水的体积为0，寄存器2其他流体部分水的体积为1。

6.根据权利要求1所述的数值模拟超疏水表面减阻效果的方法，其特征在于，所述步骤(4)的数据处理方式为选取微结构凹槽上的点与交界面作为数据输出的对象，在plots中用XY plot方式输出速度、压力参数。

7.根据权利要求1-6任一项所述的数值模拟超疏水表面减阻效果的方法，其特征在于，该方法运用于模拟分析船舶、管道运输、医疗器械等领域的微结构功能表面的减阻效果。