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以Flow-3D为基础, 对不同微织构表面上液滴的铺展过程进行了动力学仿真, 提出了三相接触线的移动机制, 并用接触线铺展标定律、铺展速度和最终铺展半径评价液滴在微织构表面上的铺展特性。试验结果表明: 液滴在微织构表面和光滑表面上分别满足相应的铺展标定律, 微织构增大了固-液接触面积, 液滴铺展过程获得了额外驱动力, 因而, 铺展速度和最终铺展半径都增大; 在正方形凹坑表面, 最终铺展半径由1.05mm增大到1.30mm, 而在正方形凸起表面, 最终铺展半径达到最大值1.62mm; 相比于微凹坑, 微凸起更有利于液滴的铺展, 由于微凸起的存在, 固-液间接触面积迅速增大, 液滴铺展获得了额外的驱动力, 加上微凸起之间形成的微通道, 三相接触线始终保持连续性特征; 反观微凹坑表面, 虽然固-液间的接触面积增大, 但是三相接触线钉扎在微凹坑内, 随着铺展速度逐渐降低, 液滴最终稳定在平衡位置; 液滴在长方形织构表面上的铺展过程具有各向异性, 平行于微织构方向的铺展速度大, 最终铺展半径为1.13mm, 铺展特性较好, 而垂直于微织构方向的铺展速度小, 由于三相接触线的不连续性, 最终铺展半径为0.94mm, 铺展特性较差。 相似文献
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