润湿性微纳米圆管中超纯水的流动特征

摘要

在传统的流体力学中,流体在固壁处流速为零,即无滑移边界条件.在微纳米条件下,由于固液界面作用力增大,无滑移边界条件不再适用.首先从微米石英圆管中的流动实验现象出发,给出润湿性边界黏滞层厚度随应力变化的边界模型,在此基础上推导出了层流条件下,微纳米管中的流量公式,并分析了流动微纳米尺度下的流动特征.最后用微米圆管中超纯水的流动实验,对新建的理论模型进行了验证.研究表明:新建立的微纳米尺度下的边界模型和流量公式很好地符合了实验结果;润湿性条件下,边界粘滞层厚度随驱动力的增大而减小;流量较大时,可以有效克服润湿性流体流动时边界黏滞层的影响.