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疏水微槽道内层流减阻的实验研究.pdf
第23卷第3期 实 验 流 体 力 学 V01．23，No．3 of Mechanics 2009年()9月 Journal inFluid Experiments Sep．，2009 文章编号：1672—9897(2009}03—0007．06 疏水微槽道内层流减阻的实验研究 郝鹏飞，汪幸愉，姚朝晖，朱克勤，何 枫 (清华大学航天航空学院，北京 100084) 摘要：研究了光滑和带有横向凹槽结构的疏水微槽道内层流的流动特性和表面滑移效应。在硅片上加工了矩 OTS)在槽道内壁形成疏水薄膜。实验结果表明在光 形截面微槽道，利用十八烷基三氯硅烷(octadecyhrichlorosilane 滑疏水微槽道内的水流压降比无滑移条件下的理论值减少8％。对于侧壁带有凹槽结构的疏水微槽道，流动阻力 可以降低10％一30％。笔者采用micro-PIV测量得到的壁面表观滑移速度约为槽道中心速度的8％，滑移长度约为 2肛m。实验结果与滑移壁面条件下三维槽道内层流的解析解吻合，同时得到了带有凹槽结构的疏水微槽道内的流 速分布。 关键词：疏水；微槽道；减阻；micro-PIV；表面滑移效应 中图分类号：0357．1 文献标识码：A in onlaminarreduction Experimentalstudy drag hydrophobic HAO Zhao—hui，ZHUKe-qin，HEFeng Peng·fei，WANGXing—yu，YAO of (School 100084，China) Aerospace，TsinghuaUniversity，Beijing in microchannel Abstract：InthisWOrk，the effectsoflaminarwaterflowsmooth apparentslip hydrophobic and microehannelshavebeen microchannelsarefabricatedfromsili— patternedhydrophobic investigated．nese conwafer andare coatedwith usin‘gphotolithography hydrophobic drop with mi— reductionsof 8％arefoundinthesmoothmicrochannelcoated approximately
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