液滴在钛合金疏水表面上的接触铺展特性.pdf

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1、2016年1月润滑与密封Jan．2016第4l卷第1期LUBRICATIONENGINEERINGVo1．41No．1DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2016．01．003液滴在钛合金疏水表面上的接触铺展特性邱超张会臣(大连海事大学机械工程系辽宁大连116026)摘要：研究液滴与固体基体疏水表面的接触铺展特性。采用定量注射的方法，使液滴从固定高度落下撞击钛合金基底表面，研究液滴撞击疏水表面并铺展的过程，通过CCD和接触角测量仪观察、记录液滴与基底表面接触直径、接触角等参数的变化。结果表明：液滴与基底表面的接触分为撞击和扩散2个阶

2、段；撞击过程中，液滴的体积越大，其与基底表面接触的平均速率越快；扩散过程中，液滴体积和表面张力的减小均可增加其与基底表面接触的速率．但表面张力对接触速率的影响随着表面疏水性的增强而减小。关键词：接触特性；钛合金；表面张力；疏水中图分类号：0647文献标志码：A文章编号：0254—0150(2016)01—015—06ContactingandSpreadingCharacteristicsofDropletoverHydrophobicTitailiumAlloySurfaceQIUChaoZHANGHuichen(DepartmentofMechani

3、calEngineering，DalianMaritimeUniversity，DalianLiaoning116026，China)Abstract：Thecontactingandspreadingcharacteristicsofdropletonhydrophobicsolidsurfacewerestudied．Theimpactandspreadingprocessofdropletonthehydrophobicsurfacewasstudiedbyusingtheinjectionmethodtomakedropletfall-ingfr

4、omthesameheight，andimpactinganddiffusedontheTitaniumalloysurface．Contactdiameterandcontactanglebe—tweendropletandsurfaceweremeasuredwithhighspeedcameraandcontactanglemeasuringinstrument．Theresultindi-catesthatthecontactbetweendropletandsubstratesurfaceincludesimpactingprocessandd

5、iffusionprocess．Duringimpac-ringprocessonhydrophobicSurface，alargervolumedropwillgetafasteraveragecontactingspeedonthesubstratesur-face．Smallervolumeandsurface·tensionofdropletwillenhancethecontactingspeedofdropletonthesubstratesurfaceindiffusionprocess．However，theeffectofsurface

6、tensiononcontactingcharacteristicsbecomesweakastheincreasingofhy·drophobicityofthesurface．Keywords：contactingcharacteristics；titaniumalloy；surfacetension；hydrophobicity液滴与基底表面的接触过程是复杂的界面现象．液滴与基底表面的接触特性同基底的表面性质及在工业生产以及航空航天领域有着广泛的应用。例液滴的物理性质密切相关。其中，基底的表面形貌和如，内燃机油料喷雾的过程中由于液滴碰壁、扩散形润湿

7、性是影响二者接触特性的重要因素I7]。例如，成的油膜将导致燃烧后颗粒物和碳氢化合物排放升针对非牛顿液滴与材料性质相同且完全润湿的粗糙表高，影响发动机的工作⋯。云层中过冷液滴对飞机机面相接触的过程，SINGH和DANDAPAT_】。总结了表翼的撞击和附着，容易引发结冰。改变机翼的气动性面粗糙度、接触速率以及接触角三者之间的关系，发能，甚至导致事故的发生[2]。此外，在生物医学领现在粗糙表面上，液滴与基底表面的接触速率要高于域。生物功能材料与组织液间的接触特性，对材料与在光滑表面的接触速率。LEGENDRE和MAGLIO_】”组织液的相容性以及材料使用的安全

8、性有直接的影通过数值模拟，分析了惯性力、黏度、固壁面润湿性响。因此，在工程应用中