摘要
目的探究液滴在超疏水振动锯齿表面上的动态特性。方法采用铝片制作了一系列具有一定倾角和高度的非对称锯齿状表面,使用疏水涂层GlacoSoft99均匀喷涂并干燥表面,重复多次,直到表面具有稳定的超疏水性。加载一定的振动,对其表面振动液滴的动态行为进行研究。结果 在一定的振动范围内,其中频率的作用范围为10-100Hz,振幅的作用范围为0-2mm,随着振动参数的增加,超疏水锯齿表面上的液滴会产生四种不同的行为,即静止、定向蠕动、跳跃以及破裂行为。实验表明:超疏水锯齿表面振动液滴最快运动速度达到8cm/s。针对液滴的定向蠕动行为,运用力学分析方法,建立了液滴运动的物理模型,并分析了振动特征参数、锯齿表面参数以及液滴体积对液滴运动特征的影响。结论对于一定尺寸的液滴,存在一个由共振频率和最优振幅组成的最佳的振动加速度,可使液滴达到该条件下最优的运动速度。同时,通过改变锯齿表面结构参数,可使液滴运动速度更快,并且随着液滴体积的增加,液滴运动速度呈现出先增快后减慢的趋势。
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