液滴與疏水和超疏水固體表面作用的研究.pdf

1、北京化工大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明： 所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。作者簽名：．j 已j 是一 日期：——2 絲L 鑒扯關(guān)于論文使用授權(quán)的說明學(xué)位論文作者完全了解北京化工大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定

2、，即：研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)單位屬北京化工大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許學(xué)位論文被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。非保密論文注釋：本學(xué)位論文不屬于保密范圍，適用本授權(quán)書。作者簽名： 蹙叁 日期： 冱盔：叢。理一．導(dǎo)師簽名： l 型L = 日期：一—五互：。豎圣窆摘要液滴與疏水和超疏水固體表面作用的研究摘要受到

3、荷葉表面特有自清潔性質(zhì)的啟發(fā)，近年來關(guān)于超疏水表面的研究成為熱點。液體與疏水固體表面的作用是由流體與固體的界面決定的，此現(xiàn)象與人們的生活如工業(yè)生產(chǎn)、食品制造等密切相關(guān)。本論文采用格子玻爾茲曼方法，對液體與超疏水固體表面的相互作用進(jìn)行了模擬。超疏水表面是指接觸角大于1 5 0 度且滑移角小于5 度的表面，一般固體表面的接觸角最大為1 2 0 度，所以超疏水固體可由固體表面負(fù)載一層納微結(jié)構(gòu)而得到。本論文關(guān)于液滴與疏水和超疏水固體表面的相互作

4、用的模擬包含如下三個部分：( i ) 首先，我們研究微米液滴與超疏水表面的撞擊過程。在模擬中，通過對液滴給與一定的速度使其撞擊超疏水固體表面，發(fā)現(xiàn)液滴與固體作用的幾種新形式，具體如下：當(dāng)液滴下落到粗糙度分布均勻的固體表面時，液滴除了跳躍離開固體表面和以傳統(tǒng)的C a s s i e 態(tài)、W e n z e l 態(tài)停留在固體表面，還會以另外兩種新的方式坐落在固體上。在這里我們把這兩種新的潤濕狀態(tài)命名為M i d ．e m b e ds t

5、a t e 和S i d e ．e m b e d s t a t e 。這兩種形態(tài)與W e n z e ls t a t e 很接近，但是在W e n z e ls t a t e 中，表面上的液體與基質(zhì)的接觸面積S 。D 和表面下即間隙的液體與基質(zhì)的接觸面積S d 0 。。相等，在這兩種新形態(tài)中，液滴與上表面的接觸面積大于與下表面的接觸面積。在M i d ．e m b e d s t a t e 中，進(jìn)入粗糙度柱子間隙的液體是連續(xù)的