液体在润湿性微管中流动的边界负滑移特征
通过分子动力学模拟,研究了亲水性壁面不同通道宽度中滑移长度的特征.结果表明在小剪切率下壁面存在负滑移,流体在固壁边界受到黏附力作用.在相同润湿性下,通道宽度不影响滑移长度的特征,滑移长度只随壁面附近流体剪切率的变化而变化:滑移长度的绝对值随剪切率的增大而减小,当剪切率增大到某一值后滑移长度趋于定值.最后用去离子水在直径为10μm微米的亲水性微管内的流动进行了实验研究,并与模拟结果进行了比较.实验结果表明:在低速流动下(剪切率较小时),去离子水在微管内流动流量与剪切率呈线性关系,且存在启动压力梯度,这是由于水在微管内流动时的边界负滑移造成的,且滑移长度与剪切率呈非线性关系,随着剪切率的增大,非线性程度逐渐减弱,实验值趋近于某一稳定值.这一实验结论与分子动力学模拟模拟结果定性上吻合性很好,表明了流体在润湿的微管内流动时,边界存在负滑移,固壁边界附近存在不流动的黏附层,这也是液体在低渗透多孔介质中渗流时存在启动压力梯度的原因.
液体动力学 润湿性微管 滑移长度 剪切率
于玲 宋付权
浙江师范大学,数理与信息工程学院,浙江金华,321004 浙江海洋学院,浙江舟山,316000
国内会议
第十一届全国水动力学学术会议暨第二十四届全国水动力学研讨会并周培源诞辰110周年纪念大会
无锡
中文
124-131
2012-08-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）