离散型织构表面液滴的铺展及其接触线的力学特性分析

摘要：

针对离散型织构表面上液滴的铺展过程,采用数值模拟和润湿性实验相结合的方法,引入织构润湿因子θ*,得到了不同类型的离散型织构对固体表面润湿性的影响,在此基础之上分析了液滴铺展过程中接触线的力学特性,以期从微观界面力学的角度解释微织构对液滴铺展过程的促进作用.研究表明:离散型织构增大了液滴铺展过程中的固-液接触面积,位于铺展前沿的液体分子部分浸润织构内部,导致液面曲率和液滴内部的拉普拉斯压力增大,相邻离散型织构间的液体获得了额外的驱动力和能量,铺展速度加快,平衡接触角减小;槽状离散型织构对表面润湿性的影响程度最大,液滴在其上铺展过程具有各向异性特性.另外数值仿真分析表明,接触线的钉扎效应与固体表面粗糙度的大小和微织构类型密切相关,表面粗糙度越大,钉扎效应越明显,其中槽状织构对接触线的钉扎作用还具有方向性.

关键词：离散型织构、铺展、润湿因子、力学特性、钉扎效应

所属期刊栏目：48

分类号：O359(流体力学)

资助基金：国家自然科学基金51375132,11472096;中央高校基本科研业务费专项资金资助项目

在线出版日期：2016-07-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：353-360