带宽微振动诱导超微结构表面液滴Wenzel-Cassie状态转变机理研究

项目名称： 带宽微振动诱导超微结构表面液滴Wenzel-Cassie状态转变机理研究

项目编号： No.51176123

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 工程热物理与能源利用学科

项目作者： 贾志海

作者单位： 上海理工大学

项目金额： 60万元

中文摘要： 目前利用超疏水表面实现滴状冷凝的研究中，液滴是在重力作用下自然脱落，由于蒸汽冷凝形成的Wenzel状态液滴"粘性"很强，造成冷凝液滴的脱落尺寸往往较大，导致其冷凝传热性能，尤其在低负荷工况时并没有得到大幅提高。本申请试图对超疏水冷凝表面施加带宽微振动，诱导液滴从Wenzel状态转变为Cassie状态，进而快速脱落来考查这一问题，并尝试通过控制液滴脱落尺寸和频率实现冷凝传热系数的可控。为此，申请者从表面物理化学理论出发，将液滴动力学和振动力学结合起来，研究超疏水表面液滴动态浸润特性。运用机理分析和实验研究相结合的方法，探讨液滴初始浸润状态和表面微观结构对Wenzel-Cassie状态转变特性的影响机理等问题。这一课题的难点和关键问题在于探求振动特征参数、液滴物性、表面微观结构以及液滴脱落尺寸之间的内在联系。项目的成功实施，将对石化、动力、航天等领域优化利用冷凝设备、节约能源产生积极影响。

中文关键词： 液滴；浸润；振动；疏水；微结构表面

英文摘要：

英文关键词： droplets；wetting；vibration；hydrophobic；microstructured surfaces