超疏水梯形沟槽上的有效滑移
流体动力学
2015-03-17 v2
摘要
我们采用两种互补的方法研究了具有不同几何形状梯形横截面（包括三角形和矩形条纹的极限情况）的超疏水沟槽上的有效滑移。首先，对流过此类表面的流动进行了耗散粒子动力学（DPD）模拟，以验证一个表达式 [E.S.Asmolov and O.I.Vinogradova, J. Fluid Mech. \textbf{706}, 108 (2012)]，该表达式关联了一维纹理的有效滑移长度张量的特征值。其次，我们提出了有效滑移长度的理论估计，并基于配点法通过求解 Stokes 方程进行了数值计算。两种方法的对比显示它们吻合极好。我们的结果表明，有效滑移强烈依赖于面积平均滑移、粗糙度振幅以及与液体接触的固体分数。为了解释这些结果，我们分析了滑移异质性附近的流动奇点，并证明它们抑制了有效滑移并增强了流动的各向异性。最后，受微流体潜在应用的启发，我们提出了一些设计最优一维超疏水表面的指导原则。
引用
@article{arxiv.1308.4157,
title = {Effective slippage on superhydrophobic trapezoidal grooves},
author = {Jiajia Zhou and Evgeny S. Asmolov and Friederike Schmid and Olga I. Vinogradova},
journal= {arXiv preprint arXiv:1308.4157},
year = {2015}
}
备注
11 pages, 8 figures, submitted to J. Chem. Phys