课题基金基金详情
移动接触线的动力学理论、高效算法研究及应用
结题报告
批准号:
11972340
项目类别:
面上项目
资助金额:
63.0 万元
负责人:
高鹏
依托单位:
学科分类:
多相流、渗流与非牛顿流体力学
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
高鹏
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
客服二维码
微信扫码咨询
中文摘要
移动接触线和动态润湿问题在自然界和工业中广泛存在,是诸多自然现象和应用技术的核心影响因素。由于移动接触线问题的多尺度性,现有数值手段难以实现真实物理条件下宏观动态润湿问题的模拟,而接触线基本理论的完备性和精确性仍未解决。本项目拟建立完整的移动接触线理论,发展接触线动力学模型和数值计算相结合的高效算法,实现典型动态润湿问题的可靠模拟。具体研究内容包括:(1)基于边界元法,发展动态润湿问题的全尺度数值模拟方法,揭示接触线局部的精细流场信息;(2)拓展现有移动接触线理论的适用范围,利用数值模拟辅助改进接触线理论的精度;(3)发展严格的接触线宏观计算模型,与边界元方法结合,实现动态润湿问题的高效计算;(4)综合采用直接数值模拟和高效耦合算法,系统研究快速润湿、三维润湿等复杂移动接触线问题。相关成果可加深对移动接触线问题的认识,为涂层、光刻等应用中的流体界面形态控制提供数值工具和理论指导。
英文摘要
Moving contact lines and dynamic wetting are ubiquitous in nature and industry, and are central to many natural phenomena and applications. Due to the multi-scale nature of the moving contact line problem, the existing numerical methods are difficult to achieve large-scale simulation of macroscopic dynamic wetting problems under real physical conditions, and the completeness and accuracy of the fundamental theory of contact lines have not been solved. This project intends to establish a comprehensive theory of moving contact lines, to develop an efficient algorithm combining contact-line theory and numerical simulation, and to achieve a reliable simulation of typical dynamic wetting problems. The specific research contents include: (1) Based on the boundary-element method, we develop a full-scale simulation method for dynamic wetting, and resolve the detailed flow field near the contact line; (2) expanding the applicable range of the previous contact-line theory, and improving its accuracy via numerical simulations; (3) presenting a stringent contact-line model for macroscopic calculation, and coupling with boundary element method to realize efficient simulations of dynamic wetting; (4) performing comprehensive calculations of rapid wetting and 3D wetting problems via direct numerical simulations or method with contact-line models. The corresponding results can deepen the understanding of moving contact line problems and provide numerical tools and theoretical guidance for the control of fluid interface morphology in coating, lithography and other applications.
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1016/j.euromechflu.2022.02.013
发表时间:2022-03
期刊:European Journal of Mechanics - B/Fluids
影响因子:--
作者:He-Wei Du;P. Gao
通讯作者:He-Wei Du;P. Gao
DOI:10.1063/5.0173926
发表时间:2023-12
期刊:Physics of Fluids
影响因子:4.6
作者:Wei Lu;Er-Qiang Li;Peng Gao
通讯作者:Wei Lu;Er-Qiang Li;Peng Gao
DOI:10.1017/jfm.2023.404
发表时间:2023-06-07
期刊:JOURNAL OF FLUID MECHANICS
影响因子:3.7
作者:Ming,He;Qin,Jian;Gao,Peng
通讯作者:Gao,Peng
化学不均匀表面的动态润湿及微流动研究
  • 批准号:
    12241204
  • 项目类别:
    专项项目
  • 资助金额:
    300.00万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    高鹏
  • 依托单位:
动态润湿过程中气体夹带现象的流动特性和机理研究
  • 批准号:
    11672287
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    高鹏
  • 依托单位:
非定常薄膜流动稳定性及表面活性剂影响特性研究
  • 批准号:
    11102203
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    27.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    高鹏
  • 依托单位:
国内基金
海外基金