启明星计划课题研究计划书【模板】

启明星计划课题研究计划书
课题名称：动态疏水性的研究
参与者：组员：郭圣炳郭向宁杨中义
指导老师：俞熹
研究计划版本号：__________
日期：__2020___年 _ 11 _月__15_日
题目内容：
关键词：a drop of liquid(concerning parameters:inner&outer), horizontally, moving(relatively?), surface(liquid&solid), reflected(how to define?), interaction(mutually influence)
可研究的方向、主题：
1.探究表面相关参数对相互作用的影响
a.固体：疏水性（浸润与否），温度，湿润与否
b.液体：黏度，表面张力等
c.速度
2.探究液滴相关参数对相互作用的影响
a.内禀：密度、表面系数、粘度
b.外在：释放高度（动能、动量、速度），大小
3.周围环境的影响
4.相互作用（同时考虑液滴对平面的作用效果）与反射的定义（对反射状态的描述）
第一步要研究的内容：初步通过预实验捕捉实验现象并找出主要影响动态疏水的因素
研究方案设计：1.搭建平台，通过预实验用控制变量法对以上各种参数的影响效果做出初测定
2选取出主要影响因素后开展系统的实验获取实验数据
3.对实验数据进行建模分析，尽可能获得较为精确的数学模型，以期获得原
理性的解释
●课题相关的理论是：表面与界面物理力学
●实验草图（含所用的元器件的规格、参数等，请适当说明参数选择的合理性）：
酸式滴定管（Ex+30,20℃，25ml），其余元件规格在预实验过后确定
预期得到哪些结果？完整的实验现象，数据和一定的理论解释
方案已经尽量优化了吗？譬如，是否做过一些定量估算？研究对象是否是较合理的选择？装置设计有优化可能吗？譬如，实验可重复性如何？是否可能有哪些未考虑到的因素？
已提出实验过程的一些优化方案：1.考虑到移动液面的湖震效应，应用液滴运动平面不动的
方法消除影响（但需要同时考虑液滴在移动过程中
受空气作用的影响）
2.探究空气团对实验影响时，考虑采用有颜色的气
体或使用纹影法
3.液滴加颜料看液滴对液体表面表面的影响
实验条件的准备：需要什么，解决了吗？预实验是否马上可以进行？
滴定管：酸式滴定管（Ex+30,20℃，25ml）
实验平台：恒隆物理楼128近代物理实验室多功能XYZ控制平台
各种液体：纯净水，粘度较大的有机物，密度较大的有机物等
各种表面：亚克力板，防水砂纸（多张）
盛装容器：水槽
装置主体：水平实验平台（xy自由移动），滴定管（不同的滴液口径），水槽，表面材料
采集数据装置：高速摄像机（智能手机的慢动作功能可以进行前期替代）等
数据分析：使用tracker软件对液滴的运动形式进行分析记录，提出并修正模型。

可能会使用到comsol软件的模拟分析。

预实验的大多部分可以马上进行
计划做实验的时间
准备如何进行数据处理？何时完成？
数据处理：使用tracker软件对液滴的运动形式进行分析记录，提出并修正模型。

可能会使用到comsol软件的模拟分析。

和谁进行讨论？是否预约？讨论时的争议点是什么？有什么共识？还需要尽快澄清哪些？下一步的研究怎么开展？
讨论人员：组员：郭圣炳郭向宁杨中义
助教：王逸飞
预约情况：已预约15；00-18：00恒隆物理楼117
讨论争议点：对于液滴反射的描述方法不同
共识：在该课题下可以定义几个反射状态，方便现象描述和交流
设备千万台，小心第一条
撞坏限位器，亲人两行泪
出现意外事故一定先断电再保留现场痕迹。