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剪切流作用下多孔表面内的液滴迁移

流体动力学 2022-05-02 v1

摘要

剪切流下的液滴迁移在众多工程应用中十分重要,例如雾收集与自清洁表面。对于实现超疏水性的结构化表面,附着于微尺度表面特征内污渍的去除强烈决定其功能表现与耐久性。本研究数值考察了被困于多孔表面内液滴的剪切诱导迁移。通过覆盖广泛流动条件与多孔几何的模拟,识别出三种液滴迁移模式,即黏滑、交叉与 slug 流动模式。为定量刻画液滴动力学,我们提出考虑驱动力与毛细阻力的液滴尺度毛细数。与模拟结果比对,该无量纲数与残留体积呈现强相关性。本研究揭示的主导机制为进一步研究增强表面清洁与优化抗污表面设计提供了基础。

关键词

引用

@article{arxiv.2204.14132,
  title  = {Shear-induced droplet mobility within porous surfaces},
  author = {Si Suo and Haibo Zhao and Shervin Bagheri and Peng Yu and Yixiang Gan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2204.14132},
  year   = {2022}
}