磁場作用下納米流體液滴蒸發(fā)及顆粒沉積圖案的研究
發(fā)布時間:2021-07-20 08:43
固著液滴蒸發(fā)是生活中的常見現(xiàn)象,看似簡單的過程包含了復(fù)雜的傳熱傳質(zhì)過程,液滴蒸發(fā)后懸浮粒子在底板上產(chǎn)生不同的沉積圖案。液滴蒸發(fā)廣泛存在于工業(yè)和生物界,國內(nèi)外學(xué)者已就底板性質(zhì)、溫度、粒子形狀等對液滴蒸發(fā)過程的影響進(jìn)行了研究,而對于外加磁場對液滴蒸發(fā)過程的影響研究相對較少。本文采用可視化測量手段,研究以去離子水為基液的四氧化三鐵納米流體液滴在不同磁場強(qiáng)度下蒸發(fā)過程,并觀察液滴蒸發(fā)后粒子的沉積圖案。粒子直徑分別為10-30nm、50nm、100nm,不同直徑粒子分別配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%、0.5%、1%的分散液,外加磁場方向平行于底板表面,磁場強(qiáng)度分別為0Gs(對照組)、15Gs、45Gs。蒸發(fā)過程中用DSA30拍攝記錄不同濃度、不同粒徑納米流體液滴在不同磁場強(qiáng)度下蒸發(fā)的輪廓變化,蒸發(fā)結(jié)束后用IDS顯微鏡觀察玻璃底板上的沉積圖案并加以分析。主要結(jié)論如下:(1)不同粒徑的四氧化三鐵納米流體分散中液顆粒分布與標(biāo)示值基本一致,平均粒子直徑與標(biāo)示值較接近,經(jīng)超聲波細(xì)胞破碎儀震蕩后僅有少量的粒子團(tuán)聚。不同粒徑、不同濃度的納米流體分散液的表面張力均隨著磁場強(qiáng)度的增加而增大。(2)實驗結(jié)果表明,分散液中所...
【文章來源】:天津商業(yè)大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 前言
1.1 研究背景及理論基礎(chǔ)
1.1.1 液滴蒸發(fā)的研究背景
1.1.2 納米流體傳熱的理論基礎(chǔ)
1.2 納米流體液滴蒸發(fā)研究進(jìn)展
1.2.1 納米流體液滴蒸發(fā)
1.2.2 液滴蒸發(fā)后沉積圖案的研究
1.3 外加磁場對液滴蒸發(fā)的影響
1.4 主要研究內(nèi)容
第二章 實驗儀器、材料與方法
2.1 分段電磁場結(jié)構(gòu)
2.2 可視化光學(xué)系統(tǒng)
2.3 納米流體的制備
2.4 納米流體分散液均勻性檢測
2.4.1 Nanosight組成及其工作原理
2.4.2 Nanosight操作步驟及納米流體顆粒分布測試
2.5 底板的處理
2.6 納米流體表面張力的實驗研究
2.7 磁場強(qiáng)度分布
2.8 實驗步驟及注意事項
2.8.1 磁場實驗步驟
2.8.2 實驗操作注意事項
2.9 本章小結(jié)
第三章 液滴蒸發(fā)過程的實驗研究
3.1 不同粒徑不同濃度納米流體液滴蒸發(fā)
3.1.1 粒子直徑為10-30nm時溶液濃度對液滴蒸發(fā)的影響
3.1.2 粒子直徑為50nm時溶液濃度對液滴蒸發(fā)的影響
3.1.3 粒子直徑為100nm時溶液濃度對液滴蒸發(fā)的影響
3.1.4 不同粒子直徑不同濃度下液滴蒸發(fā)時間
3.2 粒子直徑對液滴蒸發(fā)的影響
3.3 本章小結(jié)
第四章 磁場對納米流體液滴蒸發(fā)的影響
4.1 不同磁場強(qiáng)度對納米流體(粒徑10-30nm)液滴蒸發(fā)影響
4.1.1 濃度為0.1%平均粒子直徑為10-30nm的納米流體液滴蒸發(fā)過程
4.1.2 濃度為0.5%平均粒子直徑為10-30nm的納米流體液滴蒸發(fā)過程
4.1.3 濃度為1%平均粒子直徑為10-30nm的納米流體液滴蒸發(fā)過程
4.2 不同磁場強(qiáng)度對納米流體(粒徑50nm)液滴蒸發(fā)影響
4.2.1 濃度為0.1%的納米流體液滴蒸發(fā)過程
4.2.2 濃度為0.5%的納米流體液滴蒸發(fā)過程
4.2.3 濃度為1%的納米流體液滴蒸發(fā)過程
4.3 不同磁場強(qiáng)度對納米流體(粒徑100nm)液滴蒸發(fā)影響
4.4 液滴蒸發(fā)時間及高度的變化
4.4.1 不同磁場強(qiáng)度下液滴蒸發(fā)時間
4.4.2 磁場對液滴高度的影響
4.5 不同濃度和不同磁場強(qiáng)度下粒子沉積圖案
4.5.1 粒徑為10-30nm的納米流體液滴蒸發(fā)沉積圖案
4.5.2 粒徑為50nm的納米流體液滴蒸發(fā)沉積圖案
4.5.3 粒徑為100nm的納米流體液滴蒸發(fā)沉積圖案
4.6 結(jié)果與討論
4.7 結(jié)論
第五章 結(jié)論與展望
5.1 工作總結(jié)
5.2 展望與建議
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文及參加科研情況說明
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]均勻磁場作用下磁流體座滴變形研究[J]. 朱桂平,李來,黃護(hù)林,張喜東. 工程熱物理學(xué)報. 2017(11)
[2]磁場對Fe3O4納米流體凝固的影響[J]. 雷世駿,陳穎,賈莉斯,林剛,莫松平,殷陶. 功能材料. 2016(01)
[3]磁性納米流體Fe3O4-H2O對流換熱特性研究[J]. 吳治將,殷少有. 太陽能學(xué)報. 2015(02)
[4]液滴尺寸與表面張力[J]. 劉引烽,房嫄,趙凱凱,李琛駿,楊小瑞,周海堤,王宇翔,朱逸莉,徐華根. 大學(xué)化學(xué). 2014(05)
[5]固著純組分液滴蒸發(fā)的研究綜述[J]. 王寶和,李群. 干燥技術(shù)與設(shè)備. 2014(05)
[6]化學(xué)清洗及干燥方法對蓋玻片親水性的影響[J]. 楊珊,王鵬,崔穎魯,鄒建鋒,鄒智勇. 應(yīng)用化工. 2014(10)
[7]磁場中磁性納米流體熱導(dǎo)率的研究[J]. 潘志東,NKURIKIYIMFURA Innocent,王燕民. 功能材料. 2013(11)
[8]磁場對蒸餾水蒸發(fā)過程的影響[J]. 吳松海,孫永利,賈紹義. 石油化工高等學(xué)校學(xué)報. 2006(01)
[9]磁性微球和磁性納米粒的研究進(jìn)展[J]. 朱瀛,陸偉根. 中國醫(yī)藥工業(yè)雜志. 2005(09)
[10]鐵磁流體表面張力的測試[J]. 鄒茜,沈瀛生,趙弋洋,孟永鋼,溫詩鑄. 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2000(05)
本文編號:3292506
【文章來源】:天津商業(yè)大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 前言
1.1 研究背景及理論基礎(chǔ)
1.1.1 液滴蒸發(fā)的研究背景
1.1.2 納米流體傳熱的理論基礎(chǔ)
1.2 納米流體液滴蒸發(fā)研究進(jìn)展
1.2.1 納米流體液滴蒸發(fā)
1.2.2 液滴蒸發(fā)后沉積圖案的研究
1.3 外加磁場對液滴蒸發(fā)的影響
1.4 主要研究內(nèi)容
第二章 實驗儀器、材料與方法
2.1 分段電磁場結(jié)構(gòu)
2.2 可視化光學(xué)系統(tǒng)
2.3 納米流體的制備
2.4 納米流體分散液均勻性檢測
2.4.1 Nanosight組成及其工作原理
2.4.2 Nanosight操作步驟及納米流體顆粒分布測試
2.5 底板的處理
2.6 納米流體表面張力的實驗研究
2.7 磁場強(qiáng)度分布
2.8 實驗步驟及注意事項
2.8.1 磁場實驗步驟
2.8.2 實驗操作注意事項
2.9 本章小結(jié)
第三章 液滴蒸發(fā)過程的實驗研究
3.1 不同粒徑不同濃度納米流體液滴蒸發(fā)
3.1.1 粒子直徑為10-30nm時溶液濃度對液滴蒸發(fā)的影響
3.1.2 粒子直徑為50nm時溶液濃度對液滴蒸發(fā)的影響
3.1.3 粒子直徑為100nm時溶液濃度對液滴蒸發(fā)的影響
3.1.4 不同粒子直徑不同濃度下液滴蒸發(fā)時間
3.2 粒子直徑對液滴蒸發(fā)的影響
3.3 本章小結(jié)
第四章 磁場對納米流體液滴蒸發(fā)的影響
4.1 不同磁場強(qiáng)度對納米流體(粒徑10-30nm)液滴蒸發(fā)影響
4.1.1 濃度為0.1%平均粒子直徑為10-30nm的納米流體液滴蒸發(fā)過程
4.1.2 濃度為0.5%平均粒子直徑為10-30nm的納米流體液滴蒸發(fā)過程
4.1.3 濃度為1%平均粒子直徑為10-30nm的納米流體液滴蒸發(fā)過程
4.2 不同磁場強(qiáng)度對納米流體(粒徑50nm)液滴蒸發(fā)影響
4.2.1 濃度為0.1%的納米流體液滴蒸發(fā)過程
4.2.2 濃度為0.5%的納米流體液滴蒸發(fā)過程
4.2.3 濃度為1%的納米流體液滴蒸發(fā)過程
4.3 不同磁場強(qiáng)度對納米流體(粒徑100nm)液滴蒸發(fā)影響
4.4 液滴蒸發(fā)時間及高度的變化
4.4.1 不同磁場強(qiáng)度下液滴蒸發(fā)時間
4.4.2 磁場對液滴高度的影響
4.5 不同濃度和不同磁場強(qiáng)度下粒子沉積圖案
4.5.1 粒徑為10-30nm的納米流體液滴蒸發(fā)沉積圖案
4.5.2 粒徑為50nm的納米流體液滴蒸發(fā)沉積圖案
4.5.3 粒徑為100nm的納米流體液滴蒸發(fā)沉積圖案
4.6 結(jié)果與討論
4.7 結(jié)論
第五章 結(jié)論與展望
5.1 工作總結(jié)
5.2 展望與建議
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文及參加科研情況說明
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]均勻磁場作用下磁流體座滴變形研究[J]. 朱桂平,李來,黃護(hù)林,張喜東. 工程熱物理學(xué)報. 2017(11)
[2]磁場對Fe3O4納米流體凝固的影響[J]. 雷世駿,陳穎,賈莉斯,林剛,莫松平,殷陶. 功能材料. 2016(01)
[3]磁性納米流體Fe3O4-H2O對流換熱特性研究[J]. 吳治將,殷少有. 太陽能學(xué)報. 2015(02)
[4]液滴尺寸與表面張力[J]. 劉引烽,房嫄,趙凱凱,李琛駿,楊小瑞,周海堤,王宇翔,朱逸莉,徐華根. 大學(xué)化學(xué). 2014(05)
[5]固著純組分液滴蒸發(fā)的研究綜述[J]. 王寶和,李群. 干燥技術(shù)與設(shè)備. 2014(05)
[6]化學(xué)清洗及干燥方法對蓋玻片親水性的影響[J]. 楊珊,王鵬,崔穎魯,鄒建鋒,鄒智勇. 應(yīng)用化工. 2014(10)
[7]磁場中磁性納米流體熱導(dǎo)率的研究[J]. 潘志東,NKURIKIYIMFURA Innocent,王燕民. 功能材料. 2013(11)
[8]磁場對蒸餾水蒸發(fā)過程的影響[J]. 吳松海,孫永利,賈紹義. 石油化工高等學(xué)校學(xué)報. 2006(01)
[9]磁性微球和磁性納米粒的研究進(jìn)展[J]. 朱瀛,陸偉根. 中國醫(yī)藥工業(yè)雜志. 2005(09)
[10]鐵磁流體表面張力的測試[J]. 鄒茜,沈瀛生,趙弋洋,孟永鋼,溫詩鑄. 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2000(05)
本文編號:3292506
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