粗糙壁面上水纳米液滴润湿性的分子动力学模拟

论文摘要

采用分子动力学模拟技术,研究水纳米液滴在粗糙壁面上的润湿性,探讨壁面形貌、柱高和相面积分数对接触状态和接触角的影响。模拟结果表明,在粗糙度因子相同的情况下,水纳米液滴在栏栅形、方柱矩阵形及凹坑矩阵形三种粗糙壁面上的接触角相差不大。对于疏水性壁面,当柱高较小时,水纳米液滴的接触状态为Wenzel模式;当柱高较大时,接触状态为Cassie模式,随着柱高的增加,接触角逐渐增大。在不同的相面积分数下,接触状态始终处于Cassie模式;随着相面积分数的增加,接触角逐渐减小。对于中性壁面,水纳米液滴的接触角随柱高变化不大,接触状态均为Wenzel模式。当相面积分数较小时,接触状态为Wenzel模式;当相面积分数较大时,接触状态为Cassie模式,接触角基本不变。对于亲水性壁面,当相面积分数较小时,水纳米液滴的接触状态为Wenzel模式;当相面积分数较大时,接触状态为Cassie模式。在不同的柱高下,接触状态均为Wenzel模式。

论文目录

• 1 模拟方法
•   1.1 模拟体系
•   1.2 模拟细节
•   1.3 势能模型的选取
•   1.4 纳米粗糙壁面的构建
• 2 结果与讨论
•   2.1 壁面形貌的影响
•   2.2 柱高的影响
•   2.3 相面积分数的影响
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王宝和,强伟丽,于志家

关键词: 粗糙壁面,分子动力学,模拟,水纳米液滴,接触角

来源: 河南化工 2019年09期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 化学

单位: 大连理工大学化工学院

基金: 国家自然科学基金(51376030)

分类号: O647.5

DOI: 10.14173/j.cnki.hnhg.2019.09.006

页码: 24-29

总页数: 6

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