二元水滴对平面和微柱状疏水基板的影响力学
Mukesh Kumar Yadav1, Nagesh D Patil1,2, Prashant R Waghmare3
1Department of Mechanical Engineering, Indian Institute of Technology Bhilai, Bhilai 491002, India.
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
|February 19, 2026
概括
这项研究探讨了二进制滴水对疏水表面的影响,揭示了微柱状结构与平面相比,增强了滴水升起. 表面特性和冲击速度显著影响滴滴相互作用结果.
科学领域:
- 流体动力学 流体动力学
- 表面科学是一门学科.
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 了解滴水冲击动态对于各种应用至关重要.
- 表面的湿透性和形态学显著影响滴滴的行为.
- 卡西-巴克斯特和温泽尔状态描述了滴滴与纹理表面的相互作用.
研究的目的:
- 实验性地研究平面和微柱状疏水表面上的二进制滴滴撞击动力学.
- 分析表面湿度和冲击速度 (韦伯数) 对滴滴相互作用模式的影响.
- 开发基于能源的模型和经验的相关性,用于滴滴的传播和高度.
主要方法:
- 对二进制滴滴对具有不同固体分量的聚甲基 (PDMS) 基板的影响的实验研究.
- 使用高速可视化来捕捉垂直正面碰撞期间短暂的液滴演变.
- 使用基于能量的分析来建模滴滴传播比率和轴高度.
主要成果:
- 与平面相比,微柱状基板增加了滴滴升起的概率.
- 观察到的相互作用模式包括没有升起,升起,部分升起,直接凝聚和与断裂结合.
- 在卡西-巴克斯特州,最大滴水高度是由韦伯数决定的,而不是固体分数.
结论:
- 表面形态和冲击条件决定了二进制滴水相互作用的结果.
- 为滴滴传播和高度预测提出了简化的经验相关性.
- 这些发现可以指导喷雾冷却,自洁和能源采集等应用的表面设计.


