仿生超疏水叶片的制备及其表面流体运动形态的研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-9页 |
| 第1章 绪论 | 第14-32页 |
| 1.1 本文的研究背景和意义 | 第14-15页 |
| 1.2 超疏水性质的相关理论 | 第15-18页 |
| 1.2.1 润湿性及表征方法 | 第15-16页 |
| 1.2.2 经典的润湿性理论模型 | 第16-18页 |
| 1.3 自然界中的超疏水现象 | 第18-20页 |
| 1.4 超疏水表面的研究现状 | 第20-27页 |
| 1.4.1 固体表面超疏水性的影响因素 | 第20-22页 |
| 1.4.2 超疏水表面的制备方法 | 第22-25页 |
| 1.4.3 超疏水表面的应用 | 第25-27页 |
| 1.5 本文的立意及研究基础 | 第27-29页 |
| 1.5.1 仿生减阻在流体机械领域的应用 | 第27-28页 |
| 1.5.2 本文的立意及研究灵感 | 第28-29页 |
| 1.5.3 相关研究基础 | 第29页 |
| 1.6 本文主要研究内容及研究方案 | 第29-32页 |
| 第2章 典型植物样本的超疏水性及表面微结构研究 | 第32-50页 |
| 2.1 超疏水植物样本的选择及结构形态 | 第32-34页 |
| 2.1.1 狗尾草 | 第32-33页 |
| 2.1.2 三叶草 | 第33页 |
| 2.1.3 美人蕉 | 第33-34页 |
| 2.2 植物样本的实验测试方法 | 第34-38页 |
| 2.2.1 材料与仪器 | 第34-37页 |
| 2.2.2 测试样本的制备 | 第37-38页 |
| 2.2.3 叶片表面特征的测试 | 第38页 |
| 2.3 测试结果与分析 | 第38-43页 |
| 2.3.1 超疏水性分析 | 第38-41页 |
| 2.3.2 表面微观结构分析 | 第41-43页 |
| 2.4 植物叶片表面微结构的特征化 | 第43-47页 |
| 2.5 本章小结 | 第47-50页 |
| 第3章 仿狗尾草超疏水样件的制备及润湿性分析 | 第50-62页 |
| 3.1 样件材料与加工设备 | 第50-52页 |
| 3.1.1 基体材料 | 第50页 |
| 3.1.2 实验设备 | 第50-52页 |
| 3.1.3 实验试剂 | 第52页 |
| 3.2 仿生样件的制备方法 | 第52-53页 |
| 3.2.1 微观结构的构筑 | 第52-53页 |
| 3.2.2 低表面能物质修饰 | 第53页 |
| 3.3 仿生样件的表征方法 | 第53-54页 |
| 3.4 测试结果与分析 | 第54-58页 |
| 3.4.1 润湿性分析 | 第54-55页 |
| 3.4.2 表面微结构分析 | 第55-56页 |
| 3.4.3 疏水性测试 | 第56-58页 |
| 3.5 液滴撞击壁面的能量耗散分析 | 第58-59页 |
| 3.6 本章小结 | 第59-62页 |
| 第4章 液滴撞击光滑超疏水表面的数值模拟 | 第62-86页 |
| 4.1 流体运动的数学方程 | 第62-65页 |
| 4.1.1 界面捕捉方法 | 第62-64页 |
| 4.1.2 表面张力模型 | 第64页 |
| 4.1.3 基本控制方程 | 第64-65页 |
| 4.2 液滴运动的数值模拟过程 | 第65-71页 |
| 4.2.1 计算模型及物理条件设定 | 第65-66页 |
| 4.2.2 网格划分及独立性验证 | 第66-69页 |
| 4.2.3 运动参数的设定 | 第69页 |
| 4.2.4 模拟有效性验证 | 第69-71页 |
| 4.3 计算结果与分析 | 第71-85页 |
| 4.3.1 运动形态分析 | 第71-74页 |
| 4.3.2 内部流场分析 | 第74-78页 |
| 4.3.3 壁面润湿性对液滴运动的影响 | 第78-81页 |
| 4.3.4 表面张力对液滴运动的影响 | 第81-83页 |
| 4.3.5 液滴破碎行为分析 | 第83-85页 |
| 4.4 本章小结 | 第85-86页 |
| 第5章 基于滑移理论的仿生表面流体输运的数值模拟 | 第86-98页 |
| 5.1 壁面滑移理论 | 第86-88页 |
| 5.1.1 滑移基本概念 | 第86-87页 |
| 5.1.2 超疏水表面滑移减阻 | 第87-88页 |
| 5.2 仿生条纹表面上液滴运动形态分析 | 第88-92页 |
| 5.2.1 数值模拟方法 | 第88-89页 |
| 5.2.2 计算结果与分析 | 第89-92页 |
| 5.3 基于滑移理论的超疏水表面减阻分析 | 第92-97页 |
| 5.3.1 数值模拟方法 | 第92-93页 |
| 5.3.2 计算结果与分析 | 第93-97页 |
| 5.4 本章小结 | 第97-98页 |
| 第6章 总结与展望 | 第98-102页 |
| 6.1 主要研究工作和结论 | 第98-99页 |
| 6.2 展望 | 第99-102页 |
| 参考文献 | 第102-110页 |
| 作者简介及科研成果 | 第110-113页 |
| 致谢 | 第113页 |
