纳米液滴撞击柱状固体表面动态行为的分子动力学模拟

作者：潘伶^*; 张昊; 林国斌

来源：Acta Physica Sinica, 2021, 70(13): 313-322.

• 纳米液滴
• 分子动力学模拟
• 撞击
• 动态行为

液滴撞击固体表面是一种广泛存在于工农业生产中的现象.随着微纳技术的发展,纳米液滴撞击行为的定量描述有待完善.采用分子动力学模拟纳米水滴撞击柱状粗糙铜固体表面的动态行为.分别在液滴速度为2—15?/ps,五种方柱高度和六种固体表面特征能的情况下分析液滴的动态特征.结果表明,随着液滴初始速度V0的增加,其最终稳定状态先由Cassie态(V0=2—3?/ps)转变为Wenzel态(V0=4—10?/ps),然后再次呈现Cassie态(V0=11—13?/ps).当V0> 13?/ps时,液滴发生弹跳.液滴最大铺展时间tmax与V0关系曲线中存在拐点,并针对不同速度区域提出tmax与V0的关系式.随着方柱高度的增加,液滴的稳定状态由Wenzel向Cassie态转变,液滴稳定状态的铺展半径逐渐减小.固体表面特征能es的增大使得液滴的铺展能力增强,液滴铺展后的回缩现象逐渐减弱直至消失.

• 单位
  自动化学院; 福州大学