非对称气层

防液滴润湿

旋转表面上的液滴滑动由非对称微米级气层介导，可显著阻止液滴润湿旋转液膜。

Zhigang, Xu · 王天友 · Geng, Fu · Zhao, Yankai · 章振宇 · 车志钊

Physics of Fluids 2025

参数信息

滑动加速度标度

a/g ~ Bo^(1/2) Ca^(1/3)

技术优势

防润湿靠气层

微米级非对称气层处于液滴与旋转液膜之间，物理隔离使液滴难以接触并润湿液膜。

接触时间稳定

在旋转角速度0–50°/s范围内，接触时间几乎恒定，便于实际工况下预测液滴脱离时间。

转速越高滑越快

气层轮廓峰值沿液膜旋转方向移动，角速度增大时移动距离增加，液滴滑动更快。

高粘度抑制弹跳

液膜粘度增大可抑制液滴的弹跳行为，有助于维持稳定的滑动状态。

应用场景

• 旋转机械表面防液滴粘附：利用非对称气层减少旋转机械表面的液滴粘附，保持表面洁净并降低阻力。
• 微流控旋转平台液滴操控：通过调节旋转角速度改变气层峰值位置，实现液滴在微流控平台上的定向滑动控制。
• 飞机旋转部件防冰：气层阻止液滴润湿和铺展，减少旋转部件表面结冰风险。
• 低空飞行器表面液滴控制：稳定接触时间和可预测滑动行为有助于控制低空飞行器表面的液滴运动轨迹。