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液滴在梯度微结构表面上的铺展动力学分析

林林 袁儒强 张欣欣 王晓东

液滴在梯度微结构表面上的铺展动力学分析

林林, 袁儒强, 张欣欣, 王晓东
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-04-13
  • 修回日期:  2015-05-13
  • 刊出日期:  2015-08-05

液滴在梯度微结构表面上的铺展动力学分析

  • 1. 北京科技大学机械工程学院热能工程系, 北京 100083;
  • 2. 华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室, 北京 102206
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 51176010)资助的课题.

摘要: 本文通过改变肋柱宽度和间距, 构造了二级和多级梯度微结构表面, 采用格子-Boltzmann方法对液滴在两种梯度表面上的铺展过程进行了研究, 探析液滴运动的机理和调控方法. 结果表明, 在改变肋柱间距的二级梯度表面上, 当液滴处于Cassie态时, 接触角滞后大小与粗糙度梯度成正比关系; 当液滴从Cassie态转换为Wenzel态或介于两者之间的不稳定态时, 这一正比关系不再遵循. 在改变肋柱宽度的二级梯度表面上, 接触角滞后大小与粗糙度梯度始终成正比关系. 在多级梯度表面上, 随液滴初始半径增大, 接触角滞后减小, 但液滴平衡位置相较于初始位置偏离增大. 对梯度微结构表面上液滴运动和接触角滞后的定量分析, 可为实现梯度微结构表面液滴运动调控提供理论依据.

English Abstract

参考文献 (16)

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