压力驱动流经超疏水条纹的有效滑移

含有被困气体（条纹）的超疏水沟槽阵列，具有在微流控器件中大幅减阻和增强混合现象的潜力。近期工作集中于理想化的粘附-完美滑移条纹情况，但指导有限。在此，我们分析了实验相关的情况，即压力驱动流经具有任意局部滑移（在气体区域）的条纹滑移-粘附表面。我们推导了最大（纵向）和最小（横向）方向有效滑移长度的解析公式，这些公式可用于任何表面滑移分数（经数值计算验证）。通过表示滑移长度张量的特征值，这些公式使我们能够获得任意条纹取向（相对于平均流）下的有效滑移。我们的结果表明，流经条纹的行为受局部滑移长度与纹理尺寸之比的支配。当气体区域的滑移很大（与纹理周期相比）时，表面各向异性导致张量有效滑移，其值达到先前对完美局部滑移的预测。当局部滑移变得与纹理周期同量级时，有效滑移长度和流动的各向异性均减小。在小滑移情况下，我们预测了简单的表面平均、各向同性流动（与取向无关）。这些结果为超疏水表面和器件的理性设计提供了框架。