摘要：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.
