仿生表面超疏液效應的流體動力學機理研究

《仿生表面超疏液效應的流體動力學機理研究》是依託華中科技大學，由汪磊擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：仿生表面超疏液效應的流體動力學機理研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：汪磊
• 依託單位：華中科技大學

項目摘要

本項目針對工業界對超疏液功能表面的現實需求，以格子玻爾茲曼方法（LBM）為主要手段，同時開展理論分析和實驗測試以驗證模擬結果，著重研究仿生表面上微結構與超疏液效應之間的關聯，並就其中的流體動力學機理進行探討。研究內容主要包括：以Shan-Chen模型為基礎構建LBM三相流模型；研究具有特殊結構的仿生表面的超疏液機制，即通過研究液滴（油滴、水滴）在此種表面的運動狀態來闡釋微觀結構對超疏液特性的影響機制；通過理論分析，得到仿生超疏液表面微結構中保持氣-液界面穩定性的物理條件；根據數值模擬結果，構建仿生表面的特殊構型，以油滴、水滴為對象展開實驗研究進行驗證。

結題摘要

本項目主要開展仿生材料表面的液滴/液膜的動力學研究，揭示材料表面的粗糙結構的幾何構造對移動接觸線運動的影響，以及與之密切相關的巨觀液滴/液膜的運動特性和規律。著重關注了柱狀結構、T狀結構和蘑菇狀結構，給出了液滴/液膜在其上運動的形態，比較了它們對接觸線運動影響的動力學特徵，分析了其中的內在力學機理。為仿生材料結構設計提供了技術支持，繼而為工業中液滴/液膜的控制提供可行的方法。