T形微通道中的流体润湿与渗透特性
流体动力学
2024-11-12 v2
摘要
对媒体紧密性的彻底理解对于确保更可靠和紧凑的产品设计至关重要，从而提高产品质量。就基本特性而言，小尺度上的流体润湿和渗透行为尤为有趣和重要。在本工作中，实验研究了四个带一个入口和两个出口的T形微通道，其接触角动力学和界面随时间的运动情况，从而对润湿机制和流体分布提供了新的见解。主通道宽度为1 mm，凹槽宽度为w=0.3 mm, 0.4 mm，圆角半径为r=0.1 mm, 0.2 mm，分析了凹槽中流体渗透深度和界面边缘固定效应的几何效应。使用自动化图像处理程序对其进行量化分析。发现所有部分测得的动态接触角可良好地通过分子动力学理论描述，其中包括局部接触线速度，即使存在局部表面效应和突变几何变化。此外，较小的凹槽宽度、较尖锐的边缘和较大的流速倾向于增强界面固定效应并防止流体渗透到凹槽中。圆角半径对界面固定效应的影响大于凹槽宽度。实验数据和图像处理算法已公开提供。
引用
@article{arxiv.2408.14083,
title = {Fluid wetting and penetration characteristics in T-shaped microchannels},
author = {Huijie Zhang and Anja Lippert and Ronny Leonhardt and Tobias Tolle and Luise Nagel and Tomislav Maric},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.14083},
year = {2024}
}