固体表面液滴铺展与润湿接触线的移动分析

作     者：焦云龙 刘小君 逄明华 刘焜 Jiao Yun-Long;Liu Xiao-Jun;Pang Ming-Hua;Liu Kun

作者机构：合肥工业大学摩擦学研究所合肥230009 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2016年第65卷第1期

页      面：348-355页

核心收录：

学科分类：0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:51375132) 高等学校博士学科点专项科研基金(批准号:20120111110026)资助的课题 

主　　题：铺展行为 润湿特性 润滑近似 标度律 

摘      要：液滴在固体表面上的铺展行为与润湿特性对许多工业生产过程的研究具有重要意义.根据液滴在光滑表面上的受力情况,建立了液滴平壁铺展的动力学模型.应用润滑近似方法和二维Navier-Stokes方程,建立了液滴沿理想表面铺展的动量和连续性方程.根据建立的方程,应用数值解法求解并详细分析了液滴在铺展过程中膜厚、接触线铺展半径以及铺展速度随时间的变化关系.研究结果表明:液滴的铺展过程可分为扩展和收缩两个阶段,铺展过程伴随着表面能、动能以及各种势能的相互转化,液滴最终的铺展半径大小由固体基面固有的润湿特性所决定;液滴在铺展过程中出现的坍塌效应与弯曲液面处的Laplace压力差有关;铺展半径随时间变化的标定律近似满足1/7次方标度律.