疏水粗糙微通道中的流体流动模拟
软凝聚态物质
2011-09-16 v2 流体动力学
摘要
在微流体装置中，由于表面积与体积之比增大，表面效应变得至关重要。在此类装置中，表面粗糙度不再远小于系统长度尺度，壁面的润湿性质对流动具有重要影响。然而，关于表面粗糙度与疏水流体 - 表面相互作用之间相互作用的认知仍然非常有限，因为这些性质在实验中难以解耦。我们通过具有可调流体 - 壁面相互作用的粗糙微通道的格子玻尔兹曼（LB）模拟来研究该问题。我们在表面峰谷之间的中间位置引入一个“有效无滑移平面”，并观察表面粗糙度和疏水相互作用如何改变壁面的位置。我们发现，对于高斯分布的粗糙度，有效壁面的位置线性依赖于分布的宽度。此外，我们能够证明粗糙度对疏水边界的滑移长度产生非线性效应。
引用
@article{arxiv.0709.3966,
title = {Simulation of fluid flow in hydrophobic rough microchannels},
author = {Christian Kunert and Jens Harting},
journal= {arXiv preprint arXiv:0709.3966},
year = {2011}
}
评论
10 pages, 5 figures