疏水表面流体流动特性的格子Boltzmann方法模拟

采用格子Boltzmann方法研究了微形貌对固体表面润湿性的影响，在此基础上进一步模拟了具有微形貌的疏水表面通道内的流体流动，从法向速度、剪应力、滑移速度等角度分析了疏水表面的流场特性，揭示了疏水表面滑移流动的产生机制。结果表明，疏水表面的滑移流动是由低表面能作用和微形貌共同引起的。具有微形貌的疏水表面比光滑疏水表面具有更好的减阻效果，原因在于微形貌能够驻留气体，形成的气液自由剪切面加剧了疏水表面的滑移流动，最大滑移速度可以达到主流平均速度的50%左右。