ISSN1006-7167CN31-1707/TRESEARCHANDEXPLORATIONINLABORATORY第42卷第1期Vol.42No.12023年1月Jan.2023DOI:10.19927/j.cnki.syyt.2023.01.014荷叶表界面微结构特征及液滴撞击动力学实验研究罗宁a,b,屈喆a,蔡其金a,彭维红a,b,董纪伟a,b(中国矿业大学a.力学与土木工程学院;b.应用力学研究生课程思政教学研究示范中心,江苏徐州221116)摘要:针对荷叶面超疏水现象及液滴碰撞界面的现象开展了相关力学实验研究。该研究基于显微镜、3D轮廓扫描仪等光学测试技术,在自主搭建了液体撞击高速摄影实验平台进行了液滴碰撞荷叶界面的动态力学实验。实验研究表明:荷叶表界面结构从中心区域向边缘区域微观乳突结构分布密集、平均高度、粗糙度、接触角角度等从内向外依次呈现减少趋势;当水滴从30cm高度自由滴落至荷叶表面从中心区域向边缘区域,中心区域水滴首先呈现飞溅-汇聚-成球,依次向外呈现部分水滴形成星状飞溅、后收缩且不完全弹起或弹起部分在空中形成不规则形状,水滴在中心区域相比较边缘区域反弹高度低于中间区域,中间区域接触角略高于边缘区域等特征。关键词:荷叶界面特征;界面疏水效应;液滴碰撞;3D轮廓扫描技术;高速摄影中图分类号:O552.4/TB306文献标志码:A文章编号:1006-7167(2023)01-0069-06ExperimentalStudyonMicrostructuralCharacteristicsofLotusLeafSurfaceandDropletImpactDynamicsLUONinga,b,QUZhea,CAIQijina,PENGWeihonga,b,DONGJiweia,b(a.SchoolofMechanicsandCivilEngineering;b.DemonstrationCenterofIdeologicalandPoliticalTeachingResearchofAppliedMechanicsGraduateCourse,ChinaUniversityofMiningandTechnology,Xuzhou221116,Jiangsu,China)Abstract:Basedonopticaltestingtechniquessuchasmetallographymicroscopeand3Dprofilescanner,andcombinedwiththeself-builthigh-speedphotographyexperimentalplatformofliquidimpact,mechanicalexperimentsarecarriedouttostudythephenomenonofsuperhydrophobicsurfaceoflotusleafandthephenomenonofdropletcollisioninterface.Theresultsshowthatthemicrostructureoftheinterfacestructureoftheleafsurfaceisdenselydistributedfromthecenterareatotheedgearea,andtheaverageheight,roughnessandcontactangledecreasefromtheinsidetotheoutside.Whenwaterdropletsdropfreelytothesurfaceoflotusleavesfromaheightof30cmfromthe...