剪切率对微纳米间隙下流体边界滑移影响的试验研究

摘要

为了研究微纳米间隙下固液界面间流体的流动特性,采用修饰的原子力显微镜针尖,针对微纳米间隙下受限液体的边界滑移现象,对边界滑移在不同趋近速度下的特性进行了试验研究.固体壁面为Si(100)表面,试验液体为去离子水.试验结果表明,当球-盘间隙大于某一临界间隙后,不发生边界滑移;名义趋近速度越小,固液界面开始发生滑移的临界间隙越小,表现出明显的速度相关性.为进一步探究滑移和运动速度相关的原因,研究了固液界面上流体剪切率的分布规律,研究结果证实,边界滑移与剪切率相关,但只有在达到某一极限剪切率时才会发生边界滑移.