L04 润湿与毛细充液:接触角决定方向,Washburn 决定快慢

第 4 讲 · 润湿、接触角滞后、毛细充液与 PDMS | 先判断方向,再算速度;θ > 90° 时液体不会自发进入

① 静置液滴与 Young 平衡(γSG = γSL + σ cosθ)

② 水平毛细管自发充液(左侧为液池,回放已放慢)

③ 充液长度 ℓ(t):Washburn ℓ = √(σ r cosθ · t / 2μ)

对数坐标下 Washburn 曲线斜率为 1/2。早期 t ≲ ρr²/μ(灰色区)惯性不可忽略;动态接触角、入口损失、管壁粗糙也会让实测偏离。