用于估计速度对前进动态接触角影响的简单模型

鉴于动态接触角的重要性、其众多应用以及现有方法在使用上的复杂性与困难，本文提出了一种新的简单半经验模型，用于估计动态接触角对润湿线速度的依赖关系。这些模型应适用于任意几何形状、极大范围的毛细数(Ca)和静态接触角，以及所有固-液-气体系，且无需进一步实验。我们从最具前景的理论动态接触角模型——流体动力学模型和分子动力学模型——直观地推导出了两个简单方程。随后，将这些模型与 Hoffman 模型的基本形式一起，对大量数据进行了拟合。数据提取自众多研究，覆盖超过 5 个数量级的毛细数，包含高达超疏水区域的静态接触角，并涵盖多种几何形状。我们将所得模型相互比较，发现通过所有统计度量，流体动力学模型的预测均优于另外两种模型。接着，注意到分子力在较低毛细数下占主导地位，我们将数据划分为低毛细数和高毛细数区域并重复该过程。通用模型与高毛细数模型($\textrm{Ca}>10^{-4}$)所得结果之间仅存在微小差异，但在低毛细数($\textrm{Ca}<10^{-4}$)下，经验方法得到了最精确的模型。