毛細流動

毛細流動

正文

表面張力起重要作用的液體流動。植物體內的水分輸送、液體在多孔介質中的流動、漣波以及現代熱管中的液體流動都屬於毛細流動。
氣-液和固-液交界面上都有作用於液面單位長度上的表面張力，由此產生液面兩邊的壓強差p1-p2,此壓強差又稱為毛細壓強。根據系統總自由能為最小的原理，可以導出毛細壓強的一般表達式：

式中σ為表面張力；R1和R2是液面任意兩正交方向上的曲率半徑。由上式可以看出，有限曲率的液面以及液體表面張力的逐點變化（見界面擾動）都會影響液體的流動。在流體力學運動方程中補充表面張力項並結合連續性方程和邊界條件就可計算毛細流動的速度和掌握各種因素對它的影響規律。此外，由於溫度場造成液體表面張力的逐點變化而引起的熱毛細流動，以及表面活性物質和化學反應對液體流動的影響都是在實際套用中常見的現象。在大雷諾數時，粘性力與慣性力相比很小，就可忽略表面活性物質對液體流動的影響。

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