水平振动斜齿平板上的液滴运动

《第三十届全国水动力学研讨会暨第十五届全国水动力学学术会议论文集(上册)》 2019年

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水平振动斜齿平板上的液滴运动

李海龙   朱曦   丁航   开通知网号

【摘要】：本文研究了三维液滴在水平振动的斜齿平板上的运动,并通过数值模拟和理论分析揭示了液滴定向运动的力学机理。附着在平板上的液滴由于平板的水平振动而进行周期性运动,虽然平板的振动是对称的,但平板表面不对称的斜齿带来了对称破缺效应,因而液滴会发生定向移动。本文将斜齿平板简化为沿壁面方向不对称的润湿特性,使用带有移动接触线模型的扩散界面方法进行了三维数值模拟。依据液滴平均速度和表面张力波与移动接触线的相互作用,将液滴运动区分成两种模态。建立了包含液滴接触角迟滞效应的尺度率模型,该模型预测了液滴运动的模态转换,定量揭示了液滴平均速度与液滴的体积、粘性系数、表面张力和振动幅值等因素的依赖关系。数值模拟的结果验证了理论预测。

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