口头报告液滴在结构表面的静动态行为研究
编号：192
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更新：2024-05-06 13:48:16
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摘要
液滴在结构表面的静和动态行为调控在润湿、自清洁、防冰霜和强化冷凝/喷雾传热等诸多领域起着重要作用。在传统理解中，静态液滴在疏水结构表面被假设为球缺来预测接触角，然而由于重力影响，静置在疏水结构表面的液滴底部容易变形，导致实验接触角与Cassie-Baxter方程的一致性较差。本报告对液滴轮廓进行了近似处理，将变形液滴简化为双半径轮廓，基于吉布斯最小自由能原理，可以得到更为精确的接触角预测值。通过液滴蒸发试验和建立界面力学模型来揭示Cassie-Baxter向Wenzel润湿状态转变机制，并证明微纳复合结构可以显著提高Cassie-Baxter润湿状态的稳定性。此外，针对液滴动态行为调控中存在输运不可控等难题，通过设计圆环微沟槽阵列来打破液滴的铺展和收缩对称性，在空气层辅助下实现了液滴可控定向输运。实验和理论揭示了表面温度、液滴韦伯数、结构特征及参数对碰撞液滴的动力学形态、弹跳方向和水平弹跳距离的影响规律，证明了该现象对多种液滴输运的普适性并演示了其在喷雾冷却和异种液滴筛分方面的潜在应用。
关键词
液滴，Cassie-Baxter润湿状态，接触角，定向输运
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