含表面活性劑液滴的聚并動力學(xué)特性
【學(xué)位單位】:華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位年份】:2018
【中圖分類】:TK124
【部分圖文】:
研究表明[33,38],液滴表面張力對其聚并過程的快慢有顯著影響,而表面活性劑可明顯降低表面張力[39,40],因此有理由相信其會在液滴聚并過程中發(fā)揮重要作用,甚至是主導(dǎo)作用,但目前此方面研究還較少。由于多數(shù)情況下液滴的聚并過程非常迅速,實驗中很難仔細觀察其具體特征[33],相較而言,采用數(shù)值模擬方法更有助于揭示液滴聚并特征及其內(nèi)在的流動機理[38]。目前,已有研究表明,表面活性劑將影響液滴的聚并過程,眾多的實驗研究相繼展開,但在 Marangoni 效應(yīng)影響液滴聚并的內(nèi)在機理研究方面尚未深入展開,并且眾多學(xué)者對“液橋”理論各持己見。鑒于以上研究現(xiàn)狀,本文旨在借助潤滑理論建立雙液滴在預(yù)置液膜上的聚并模型(預(yù)置液膜的引入可避免討論目前尚無統(tǒng)一結(jié)論的“液橋”問題),模擬液滴在表面活性劑作用下的聚并過程,分析表面活性劑在其中的作用機制及內(nèi)在物理原因,并探討 Marangoni 效應(yīng)、液滴初始間距及預(yù)置液膜厚度對聚并特征的影響.2.2 理論模型2.2.1 數(shù)學(xué)模型
如表 2-1 所示。計算中如無特殊說明,各參數(shù)取值如下[44,45]: =0.01、C=0.D=0.1、Γ0=1.0、Pes=100、a=2.0、M=0.1。表 2-1 部分無量綱參數(shù)定義及數(shù)量級范圍無量綱參數(shù) 定義 范圍毛細力數(shù)2 * *mC /S10-4~10-1Marangoni 數(shù)* */mM S 0~103Peclet 數(shù)* * */s sPe U L D10-2~104程序的初始條件為: 2h( x, 0) (1 D | x a | ) F (1 | x a |) F ( 1 | x a |) D F (| x a | 1 ) F ( 1 | x(2- 0 ( x, 0) F (1 | x a |) F ( 1 | x a|)(2-式中:* *D D /H為預(yù)置液膜厚度的無量綱參數(shù);* *a a /L為兩液滴間的初始間(見圖 2-1); F ( x) 0.5[1 tanh(100 x)]為海氏階躍函數(shù)。
模擬(a)Γ|(x=0)
【參考文獻】
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本文編號:2872552
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