全國中小學科展

超高疏水表面水珠碰撞之探討

科展類別

臺灣國際科展作品

屆次

2015年

科別

物理與天文學

得獎情形

三等獎

學校名稱

國立武陵高級中學

指導老師

張峰誌

作者

溫皓良

關鍵字

實驗及模擬,水珠碰撞,超疏水表面

摘要或動機

本研究中探討的是,超高疏水表面上微小水珠結合後並發生向上彈跳的物理現象。此現象近年來被視為能夠應用在眾多領域上,包括增加導熱效率、anti-icing surface等等。本研究從實驗和數值模擬的層面對此現象進行研究,探討水珠在結合中的的表面能的振盪行為以及結合過程中受到的作用力,並提出了一套力學振盪模型來解釋水珠的複雜運動,並且將利用模型討論的結果與模擬結果比較。 在模型驗證之中,我將建立模型中使用的假設給予理論上的誤差,並從兩種觀點進行和實驗數據比較,其中以受力觀點討論水珠碰撞,我所建立的模型誤差在2%以內。最後,對於水珠碰撞在增加導熱效率的應用,我以實驗結果推論並提出了在未來實際應用時應注意的細節。

超高疏水表面水珠碰撞之探討

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