彭启，贾力，丁艺，张永欣，党超，银了飞
（微细尺度流动与相变传热北京市重点实验室）
简介：本课题组在验证了层级微槽结构能够通过改变液滴的表面曲率和集中于弹跳方向的动量显著强化液滴合并弹跳性能的基础上，探究了具有空间限制效应的层级微槽结构对低表面张力液滴的影响，意在扩宽液滴合并弹跳行为可发生的液体表面张力范围，从而扩展其应用范围，提出实现低表面张力液滴合并弹跳和定向输运的微纳米结构表面的初步设计理念。因此，本课题组采用质量分数为8%和16%的低浓度乙醇溶液作为低表面张力的工质开展相关研究。研究发现，随着液体表面张力的减小，表面对液滴的粘附效应增强，槽内受限变形的低浓度乙醇溶液液滴在Laplace压力差的作用下会自发地爬升至槽道顶部形成悬浮液滴，而不能如变形的去离子水滴一般自弹跳。表面粘附效应的增强改变了液滴合并过程中的形态演变，影响了内部动量的传递，导致层级微槽结构对液滴合并弹跳性能的强化作用减弱，弹跳过程出现明显的拖曳效应，与去离子相比，表面张力分别为50.8 mN/m和40.9 mN/m的低浓度乙醇受限变形液滴与槽外正常液滴的合并弹跳速度分别降低了26.7%和75.9%，能量转化率分别降低了17.8%和90%。
微细尺度流动与相变传热北京市重点实验室
2021年4月27日