具有微结构超疏水润湿梯度表面液滴的蒸发行为研究

具有微结构超疏水润湿梯度表面液滴的蒸发行为研究

论文摘要

采用标准微电子机械系统(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)加工工艺,设计并加工了一种具有圆柱微结构的超疏水润湿梯度表面,搭建了研究液滴蒸发过程的可视化光学实验平台,同时从不同角度观察了液滴在具有圆柱状微结构超疏水润湿梯度表面的蒸发行为。通过实验研究发现:液滴在具有圆柱状微结构的超疏水润湿梯度表面的蒸发过程中,随着液滴的蒸发,液滴体积、液滴与表面的接触半径均不断减小,蒸发过程遵循混合蒸发模型;液滴边缘的三相线跳跃与移动均只发生在相对疏水的区域一侧;而在相对亲水的一侧,液滴边缘始终处于静止状态,直至液滴完全蒸发;在超疏水润湿梯度表面上的液滴蒸发过程中,液滴质心仅在具有润湿梯度的方向上移动,且液滴质心移动方向与润湿梯度方向相反(朝亲水侧移动)。最后基于液滴蒸发过程中的能量变化理论,解释了出现上述现象的原因。

论文目录

  • 引 言
  • 1 实验件及实验系统
  •   1.1 超疏水润湿梯度表面
  •   1.2 实验系统
  • 2 超疏水润湿梯度表面液滴的蒸发过程
  •   2.1 俯视观测下液滴蒸发过程
  •   2.2 正视观测下液滴蒸发过程
  •   2.3 蒸发速率
  •   2.4 表面接触角
  • 3 润湿梯度表面液滴蒸发过程分析
  • 4 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 王淑香,徐立,张卫卫,童军杰

    关键词: 微结构,超疏水,润湿梯度,液滴蒸发

    来源: 热能动力工程 2019年11期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 动力工程

    单位: 广州航海学院,广东省计量科学研究院,中国科学院空间应用工程与技术中心

    基金: 国家自然科学基金(51806041),广东省自然科学基金(2018A0303130013),广东省科技计划项目(2014A040401044)~~

    分类号: TK124

    DOI: 10.16146/j.cnki.rndlgc.2019.11.016

    页码: 103-108

    总页数: 6

    文件大小: 1954K

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