In ultrasonic vibration-assisted coatings, the verification of the surface roughness formation induced by the internal waves and the investigation of the maximum roughness position play a very important role and significantly contribute to the development of coating technology and to the comprehension of the induced internal flows. Therefore, this study aimed to verify the roughness formation process and to investigate the relationship between the liquid film thickness, the initial viscosity, and the applied frequency in order to fabricate the functional surface with the maximum hydrophobicity or hydrophilicity. A two-dimensional (2-D) numerical approach using a moving-mesh and non-Newtonian model with a multi-physics program (COMSOL) was applied to investigate the dynamic behavior, the velocity profile and the surface roughness of internal flow. Also, experiments were performed to investigate the existence and position of the maximum peak velocity using scanning electron microscopy (SEM) images and measured surface-roughness data. It was concluded that the surface roughness generated by the initial viscosity was remained despite increased viscosity when the ultrasonic vibration was applied for a long time. The developed velocity profile had a velocity gradient overshoot and the maximal internal flow velocity developed at the thickness of about 1.2-fold of the viscosity boundary layer edge. The applied frequency, thickness of the film and initial viscosity dominantly affect the position of maximum peak velocity related to the viscous boundary layer and the performance of the liquid film coating.

在超声振动辅助涂层中，由内波引起的表面粗糙度形成的验证和最大粗糙度位置的研究起着非常重要的作用，并极大地促进了涂层技术的发展和对引起的内部流动的理解。 。因此，本研究旨在验证粗糙度形成过程并研究液膜厚度，初始粘度和施加频率之间的关系，以制造具有最大疏水性或亲水性的功能表面。使用带有多物理程序（COMSOL）的运动网格和非牛顿模型的二维（2-D）数值方法用于研究内部流动的动力学行为，速度分布和表面粗糙度。此外，还进行了实验，以使用扫描电子显微镜（SEM）图像和测得的表面粗糙度数据研究最大峰值速度的存在和位置。结论是，当长时间施加超声振动时，尽管粘度增加，但仍保留了由初始粘度产生的表面粗糙度。形成的速度分布具有速度梯度超调，并且最大内部流速在粘度边界层边缘的约1.2倍厚度处形成。施加的频率，薄膜的厚度和初始粘度主要影响与粘性边界层有关的最大峰值速度的位置以及液膜涂层的性能。使用扫描电子显微镜（SEM）图像和测得的表面粗糙度数据进行了实验，以研究最大峰速度的存在和位置。结论是，当长时间施加超声振动时，尽管粘度增加，但仍保留了由初始粘度产生的表面粗糙度。形成的速度分布具有速度梯度超调，并且最大内部流速在粘度边界层边缘的约1.2倍厚度处形成。施加的频率，薄膜的厚度和初始粘度主要影响与粘性边界层有关的最大峰值速度的位置以及液膜涂层的性能。使用扫描电子显微镜（SEM）图像和测得的表面粗糙度数据进行了实验，以研究最大峰速度的存在和位置。结论是，当长时间施加超声振动时，尽管粘度增加，但仍保留了由初始粘度产生的表面粗糙度。形成的速度分布具有速度梯度超调，并且最大内部流速在粘度边界层边缘的约1.2倍厚度处形成。施加的频率，薄膜的厚度和初始粘度主要影响与粘性边界层有关的最大峰值速度的位置以及液膜涂层的性能。结论是，当长时间施加超声振动时，尽管粘度增加，但仍保留了由初始粘度产生的表面粗糙度。形成的速度分布具有速度梯度超调，并且最大内部流速在粘度边界层边缘的约1.2倍厚度处形成。施加的频率，薄膜的厚度和初始粘度主要影响与粘性边界层有关的最大峰值速度的位置以及液膜涂层的性能。结论是，当长时间施加超声振动时，尽管粘度增加，但仍保留了由初始粘度产生的表面粗糙度。形成的速度分布具有速度梯度超调，并且最大内部流速在粘度边界层边缘的约1.2倍厚度处形成。施加的频率，薄膜的厚度和初始粘度主要影响与粘性边界层有关的最大峰值速度的位置以及液膜涂层的性能。形成的速度分布具有速度梯度超调，并且最大内部流速在粘度边界层边缘的约1.2倍厚度处形成。施加的频率，薄膜的厚度和初始粘度主要影响与粘性边界层有关的最大峰值速度的位置以及液膜涂层的性能。形成的速度分布具有速度梯度超调，并且最大内部流速在粘度边界层边缘的约1.2倍厚度处形成。施加的频率，薄膜的厚度和初始粘度主要影响与粘性边界层有关的最大峰值速度的位置以及液膜涂层的性能。