看到一条鱼，人们通常会想到餐桌上各种方法调制出来的鱼类美食。然而浙江工业大学有这么一支仿生应用领域的研究团队，成员们想到的是如何将“深海霸主”鲨鱼表皮上的沟槽和鳃裂射流机构运用到流体机械的减阻上，在流体机械上能够完美地呈现减阻技术，从而实现节能降耗。

记者日前来到浙工大，走访了这支由工业泵研究所博士谷云庆带领的研发团队。谷云庆告诉记者，团队在浙江省自然科学基金的资助下，立足于减阻技术需求，青年基金项目“仿生非光滑射流表面耦合减阻特性及对边界层控制研究”从2015年起到2017年12月取得了阶段性成果，并通过了结题验收。

生物通过自然选择，获得适合自身生存的特殊结构及功能，实现对外界环境的调控。仿生学正是通过模仿生物的特殊本领，并利用生物的结构和功能原理来研究新技术的一门新兴边缘学科。

谷云庆团队的项目就是将减阻技术与仿生学融合在一起，意义在于如何通过减少阻力来达到节能降耗的目的。“以前大家会认为物体表面越光滑，那么阻力就越小。仿生学研究的物体表面不一定是光滑的，而是在某个确定范围内，也能达到减阻效果。我们这项研究是基于鲨鱼这一海洋生物体，它表皮的微型沟槽结构和呼吸的鳃裂射流功能，来研究减阻技术。”

谷云庆进一步解释道，鲨鱼游动过程中，为了维持体内稳定的水流，需要通过嘴不断地摄入海水，以便有足够的氧气供自身呼吸，当体内海水经鲨鱼吸收完氧分后，最终排出的水流在鳃裂处形成射流，伴随呼吸的进行，射流过程不断持续并且还改变了鳃裂附近的流场分布。“鲨鱼鳃裂射流的这种特殊功能能够优化鲨鱼体表流体边界层的结构，将鲨鱼鳃裂射流功能引入减阻问题的研究中，便是一种新的减阻技术的主动控制方法，对节约能源、提高能源利用率具有重要作用，在船舶、航空等诸多领域具有广泛应用前景。”谷云庆说。

据了解，减阻技术具有很高的军事价值和经济价值，一直是行业内的热点问题之一。常规船舶表面摩擦阻力约占总阻力的 50%，水下航行器表面摩擦阻力甚至占总阻力的70%。理论推算表明，在能源和动力恒定时，若航行器阻力减小10%，则航程和巡航速度增加约3.57%。即便只能获得较小的减阻效果，每年也能够节约大量能源，对于缓解能源危机极为重要。

据悉，该项研究目前已经有了产学研合作方向，与石家庄一家渣浆泵生产企业初步达成合作意向。原本渣浆泵的泵体磨损严重，通过仿生减阻技术的应用，在泵体内部设计了沟槽，这样渣浆泵在正常运作的同时还能减少磨损，使用寿命从原本的七天延长至十多天，大大提高了工作效率。谷云庆告诉记者，接下来他和团队成员将进一步优化泵体结构，让器械针对不同的煤矿或者浆液，以及在特定速度情况下，分别设计出适合的非光滑结构，从而提高企业的经济效益。

来源：科技金融时报（记者 徐璐璐 金乐平 通讯员 周丽敏 林琼）

编辑：王姝