润滑与密封

作者：张守聪，王昊利

单位：盐城工学院机械工程学院,,金陵科技学院机电工程学院,

关键词：超疏水壁面;微通道;有效滑移长度;横向流动特性;液气界面

基金：国家自然科学基金项目(11872027)

对具有周期性凹槽结构的超疏水平行板间的微通道横向流动特性开展数值模拟，研究超疏水壁面的液气滑移界面为曲面时，空气槽占比 a （气槽宽度与周期单元长度之比）、通道半宽（ h ）以及雷诺数（ Re ）对流场结构、滑移速度与压差（减阻特性）的影响。结果表明：因液气界面的扰动，流动偏离平板剪切流；滑移速度随着 a 的增大而增大，随着 h 的增大而减小；低 Re 时流体黏性占优，速度场呈对称分布，超疏水壁面扰动影响显著；高 Re 下流体惯性增加，主流动能增加对壁面扰动的抑制增强，相较于低 Re下 速度分层明显，滑移速度减小，滑移速度峰值位置向空气槽出口处逼近；有效滑移长度随 a 的增大而增大，随着 Re 的增大逐渐减小， h 的变化对有效滑移长度无明显影响； h 取较小值时，在较低 Re 下压差Δp 随着 a 的增大而减小，而高 Re 下或 h 取较大值时，Δp 随 a 的变化不明显，表明此时主流对壁面扰动的抑制作用加强，超疏水壁面的影响减弱。研究结果为超疏水壁面微通道结构和参数的优化设计提供了参考。

来源：2025年第6期

《润滑与密封》期刊编辑部

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