第十五届全国表面工程大会

飞机高空飞行时穿过过冷云层，过冷水滴撞击飞机表面后容易发生结冰现象。当过冷液滴冻结不完全或防/除冰系统工作条件下，液滴在机体表面集聚溢流而形成水膜，水膜若未能及时从表面脱离，将会继续溢流而形成溢流冰，水膜的流动范围与存在状态还决定了飞机结冰区域和冰层的质量分布，对飞机气动特性造成显著影响。因此，控制水膜流动过程，促使水膜快速从表面脱离是目前航空领域的重点研究内容。然而，目前关于水膜流动控制技术的研究仍集中于高能耗的外场调控，对于依靠围绕材料本征特性开展的低能耗水膜流动控制方法研究还处于初步探索阶段。本论文从材料本征特性角度出发，以低能耗水膜流动控制为目标，探究润湿性对水膜流动的影响机制，重点关注水膜的破裂和脱离过程。同时，探究环境因素对不同润湿性表面水膜流动特性的影响，明晰具备促进水膜快速脱离表面性能的表面润湿性范围。在此基础上，设计构筑梯度非润湿性表面，开展水膜流动特性研究，揭示梯度非润湿性表面对水膜流动控制的作用机制，验证环境参数变化下水膜流动控制作用的环境稳定性，并建立水膜厚度经验预测模型。

润湿性,梯度非润湿表面,水膜,表面张力,流动控制