Numerical investigation of hollow-droplet impact dynamics on superhydrophobic corrugated surfaces at low Weber numbers

润湿 惯性 机械 物理 毛细管作用 润湿转变 渗透(战争) 动力学(音乐) 复合材料 韦伯数 粘附 斜面 相图 变形(气象学) 抽吸 胶粘剂 纳米技术 接触动力学 材料科学 固体表面 曲面(拓扑) 毛细管数 毛细管压力 几何学 面积密度 相变 表面力
作者
Shaohua Wu,Xiaolei Hu,Zhenzhen Liu,Cong Liu,Jiayi Guo,Rutao Guo
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:38 (9)
标识
DOI:10.1063/5.0333107
摘要

Hollow-droplet impact on superhydrophobic corrugated surfaces plays a critical role in spray cooling, coating, anti-icing, and additive manufacturing, yet the interplay between internal cavity deformation and surface topography remains poorly understood. To investigate impact dynamics of hollow droplets on periodically corrugated superhydrophobic surfaces at low Weber numbers, we employ an improved embedded-boundary method combined with the volume-of-fluid method. By systematically varying the Weber number (We) and corrugation density (ηe), we identify four distinct wetting regimes: Wenzel state mode, Cassie–Wenzel transition mode, sticky Cassie state (SC) mode, and retracting Cassie state(RC) mode. A phase diagram in the We–ηe plane is constructed to classify these regimes and illustrate their transition pathways. Sparse corrugations promote liquid impregnation and Wenzel-type pinning, whereas denser textures suppress deep penetration and favor Cassie-type wetting. Within the Cassie regime, insufficient retraction inertia results in temporary adhesion (SC mode), whereas higher We allows the droplet to overcome localized suction and rebound in the RC mode. The competition between adhesive and retractive capillary pressures provides a unified interpretation of the observed wetting transitions. These results reveal how corrugation geometry and impact inertia jointly govern hollow-droplet adhesion, retraction, and rebound, providing design guidelines for textured superhydrophobic surfaces with tailored liquid retention or repellency.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
瑶瑶酱发布了新的文献求助10
刚刚
Firsterchao的应助被虎溜溜溜采纳,获得10
刚刚
落叶完成签到,获得积分10
刚刚
kun完成签到,获得积分10
刚刚
淡然的睿渊完成签到 ,获得积分10
1秒前
奇趣糖发布了新的文献求助10
1秒前
13508104971完成签到,获得积分10
1秒前
3秒前
kun发布了新的文献求助10
3秒前
李李发布了新的文献求助30
3秒前
3秒前
lht666完成签到,获得积分10
3秒前
lytelope发布了新的文献求助10
4秒前
CipherSage的应助被1111111111111采纳,获得10
4秒前
Yuanyuan发布了新的文献求助10
4秒前
卿亦佳人发布了新的文献求助20
5秒前
5秒前
5秒前
ll112完成签到,获得积分10
5秒前
懒羊羊发布了新的文献求助30
6秒前
jyyyy完成签到 ,获得积分20
6秒前
7秒前
7秒前
ddrose发布了新的文献求助10
7秒前
化学小灵通完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
慕遥完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI6.4的应助被叽里咕噜采纳,获得10
8秒前
欣观发布了新的文献求助10
8秒前
隐形曼青的应助被junxu采纳,获得10
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
11秒前
zyq完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
Amelia完成签到,获得积分20
11秒前
桐桐的应助被初初初啊采纳,获得10
13秒前
11发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 1080
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 600
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8146122
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9544786
关于积分的说明 21665662
捐赠科研通 7732162
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3422931
关于科研通互助平台的介绍 2547978
邀请新用户注册赠送积分活动 2465872