超亲水多孔表面的小液滴发射行为及动力学特性

构建了4类不同的超亲水微/纳多孔结构，通过低速液滴撞击实验研究了多孔介质的结构参数如微/纳尺度特征、孔隙率以及表面粗糙度等对液滴行为和动力学特性的影响。结果表明：多孔表面液滴的早期扩散符合惯性扩散的幂函数规律，并且纳米级结构孔隙率的变化对幂函数关系无显著影响，微米级结构 C 和α的值随孔隙率增大而降低，粗糙度的提高能够导致C值增大。发现了两种新颖的小液滴发射模式，分别称为第1阶段断裂和第2阶段断裂。纳米级多孔结构发生第1阶段断裂的原因在于较快的惯性扩散速度和较长的惯性时间；第2阶段断裂发生于微米级多孔结构，原因在于渗透的强化导致液滴高度的快速下降以及惯性时间的缩短。