纳米尺度下水液滴撞击固体表面润湿性行为的分子动力学模拟

作     者：王美婷 祁影霞 陶杰 陈曦 杨宇水 张蕾 刘妮 杨果成 

作者机构：上海理工大学能源与动力工程学院 上海海立集团股份有限公司 

出 版 物：《原子与分子物理学报》 (Journal of Atomic and Molecular Physics)

年 卷 期：2025年第2期

页      面：97-103页

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 080103[工学-流体力学] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：中央引导地方科技发展资金(YDZX20213100003002) 

主　　题：润湿性 接触角 分子动力学模拟 纳米液滴 

摘      要：本文采用分子动力学方法研究纳米尺度下水液滴碰撞铜壁面的润湿过程，水滴温度和固液作用强度对润湿性行为的影响以及直径为4.67 nm球形液滴在273 K-353 K温区、固液作用强度在1-3范围内，水滴的润湿行为和平衡接触角与温度、固液作用强度之间的变化关系.研究结果显示：液滴在不同润湿性壁面上会产生明显不同的润湿演化特性.模拟结果表明对于亲水材料，由于壁面附近水分子所受的势能束缚随温度升高而增强，平衡接触角则相应减小；对于疏水材料，由于随温度的升高分子之间增加的势能大于固液之间增加的势能而表现出平衡接触角随着温度升高而增大的趋势.因此，针对其材料亲水性能，可以通过改变温度影响其润湿行为，从而提高传热、传质和自清洁性能.