摘要

近年来,通过操控液滴进行液滴界面输运特性的有效调控在能源利用、相变储能、强化传热等领域越来越重要。功能性表面,作为操控液滴运动的被动方法,以其节约能源、易于制备的优点,在自清洁、水管理、微流控、防污染等工程应用中具有重要的研究前景。本文基于格子波尔兹曼方法,设计了在超疏水表面上嵌入楔形疏水结构的化学非均匀表面,通过调节表面润湿性梯度和楔形顶角实现操控撞击液滴的定向反弹,并且基于对液滴反弹倾斜角、定向位移、接触时间以及恢复系数的分析来研究表面润湿性梯度和楔形顶角对这一物理过程的影响,为实际应用中精准操控液滴定向反弹提供一定的理论指导。