Interaction of fluid interfaces with structured solid surfaces
流体界面与结构化固体表面的相互作用
基本信息
- 批准号:0854318
- 负责人:
- 金额:$ 10.99万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2009
- 资助国家:美国
- 起止时间:2009-09-01 至 2012-08-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Ajaev, Vladimir S.CBET - 0854318 This award is funded under the American Recovery and Reinvestment Act of 2009 (Public Law 111-5).This study addresses several issues in modeling of fluid flow phenomena in systems with deformable fluid interfaces and structured solid surfaces. The latter have been the subject of recent experimental studies motivated by potential applications ranging from microfluidic devices for chemical analysis to self-cleaning surfaces. However, the effect of size and shape of the small scale structures on the macroscopic fluid flow phenomena is still not completely understood and will be the focus of the planned studies. The problems of interest for the present study include impact of droplets on superhydrophobic surfaces, drainage of a film in contact with a structured surface, and the effect of surface structuring on the motion of liquid droplets on inclined substrates. To gain fundamental insights into these phenomena, mathematical models will be planned that take advantage of the small values of some parameters but do not rely on any ad hoc assumptions. New equations will be derived to describe the effect of dispersion forces and electrical charges at interfaces on the flow near structured solid boundaries. Theoretical results will be tested by comparison with both existing experimental data and the results of new experiments to be conducted as part of the planned studies. The planned project will promote learning through research and interdisciplinary scientific collaborations. Both graduate and undergraduate students will gain valuable research experience and expand their knowledge beyond their field of study by interacting not only with the PI but also with his collaborators working on experiments. As in the previous NSF-funded projects, the recruitment of minorities and women will be emphasized. The planned research also has broad technological impact. Potential applications of the planned work include the development of the so-called self-cleaning surfaces and advances in microfluidic technology.
Ajaev,弗拉基米尔S.CBET - 0854318该奖项是根据2009年美国复苏和再投资法案(公法111-5)资助的。这项研究解决了在可变形流体界面和结构化固体表面系统中流体流动现象建模的几个问题。后者一直是最近的实验研究的主题,其潜在的应用范围从用于化学分析的微流体装置到自清洁表面。然而,小尺度结构的尺寸和形状对宏观流体流动现象的影响仍然没有完全理解,这将是计划研究的重点。感兴趣的问题,本研究包括超疏水表面上的液滴的影响,排水的膜与结构化表面接触,和倾斜基板上的液滴的运动上的表面结构化的效果。为了获得对这些现象的基本见解,将计划数学模型,利用一些参数的小值,但不依赖于任何特设的假设。新的方程将被导出来描述在结构固体边界附近的流动的界面上的分散力和电荷的效果。将通过与现有实验数据和作为计划研究的一部分进行的新实验结果进行比较来检验理论结果。计划中的项目将通过研究和跨学科科学合作促进学习。研究生和本科生都将获得宝贵的研究经验,并通过不仅与PI而且与他的合作者进行实验的互动来扩展他们的知识。与以往国家基金会资助的项目一样,将强调征聘少数民族和妇女。计划中的研究也具有广泛的技术影响。计划中的工作的潜在应用包括所谓的自清洁表面的开发和微流体技术的进步。
项目成果
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专著数量(0)
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