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液气界面为曲面时超疏水微通道内横向流动特性数值模拟
1
作者
张守聪
王昊利
《润滑与密封》
北大核心
2025年第6期111-120,共10页
对具有周期性凹槽结构的超疏水平行板间的微通道横向流动特性开展数值模拟,研究超疏水壁面的液气滑移界面为曲面时,空气槽占比a(气槽宽度与周期单元长度之比)、通道半宽(h)以及雷诺数(Re)对流场结构、滑移速度与压差(减阻特性)的影响。...
对具有周期性凹槽结构的超疏水平行板间的微通道横向流动特性开展数值模拟,研究超疏水壁面的液气滑移界面为曲面时,空气槽占比a(气槽宽度与周期单元长度之比)、通道半宽(h)以及雷诺数(Re)对流场结构、滑移速度与压差(减阻特性)的影响。结果表明:因液气界面的扰动,流动偏离平板剪切流;滑移速度随着a的增大而增大,随着h的增大而减小;低Re时流体黏性占优,速度场呈对称分布,超疏水壁面扰动影响显著;高Re下流体惯性增加,主流动能增加对壁面扰动的抑制增强,相较于低Re下速度分层明显,滑移速度减小,滑移速度峰值位置向空气槽出口处逼近;有效滑移长度随a的增大而增大,随着Re的增大逐渐减小,h的变化对有效滑移长度无明显影响;h取较小值时,在较低Re下压差Δp随着a的增大而减小,而高Re下或h取较大值时,Δp随a的变化不明显,表明此时主流对壁面扰动的抑制作用加强,超疏水壁面的影响减弱。研究结果为超疏水壁面微通道结构和参数的优化设计提供了参考。
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关键词
超疏水壁面
微通道
有效滑移长度
横向流动特性
液气界面
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职称材料
题名
液气界面为曲面时超疏水微通道内横向流动特性数值模拟
1
作者
张守聪
王昊利
机构
盐城工学院机械工程学院
金陵科技学院机电工程学院
出处
《润滑与密封》
北大核心
2025年第6期111-120,共10页
基金
国家自然科学基金项目(11872027)。
文摘
对具有周期性凹槽结构的超疏水平行板间的微通道横向流动特性开展数值模拟,研究超疏水壁面的液气滑移界面为曲面时,空气槽占比a(气槽宽度与周期单元长度之比)、通道半宽(h)以及雷诺数(Re)对流场结构、滑移速度与压差(减阻特性)的影响。结果表明:因液气界面的扰动,流动偏离平板剪切流;滑移速度随着a的增大而增大,随着h的增大而减小;低Re时流体黏性占优,速度场呈对称分布,超疏水壁面扰动影响显著;高Re下流体惯性增加,主流动能增加对壁面扰动的抑制增强,相较于低Re下速度分层明显,滑移速度减小,滑移速度峰值位置向空气槽出口处逼近;有效滑移长度随a的增大而增大,随着Re的增大逐渐减小,h的变化对有效滑移长度无明显影响;h取较小值时,在较低Re下压差Δp随着a的增大而减小,而高Re下或h取较大值时,Δp随a的变化不明显,表明此时主流对壁面扰动的抑制作用加强,超疏水壁面的影响减弱。研究结果为超疏水壁面微通道结构和参数的优化设计提供了参考。
关键词
超疏水壁面
微通道
有效滑移长度
横向流动特性
液气界面
Keywords
superhydrophobic wall
microchannel
effective slip length
transverse flow characteristics
liquid-gas interface
分类号
TH117.1 [机械工程—机械设计及理论]
O357 [理学—流体力学]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
液气界面为曲面时超疏水微通道内横向流动特性数值模拟
张守聪
王昊利
《润滑与密封》
北大核心
2025
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