蒸發(fā)是自然界與人類社會(huì)中的普遍的物理現(xiàn)象。固著液滴的蒸發(fā)作為認(rèn)識(shí)蒸發(fā)過(guò)程機(jī)理的基礎(chǔ),已進(jìn)行了廣泛的研究。液滴內(nèi)部尤其是薄液膜區(qū)的傳熱傳質(zhì)是非穩(wěn)態(tài)、多物理場(chǎng)耦合的介尺度問(wèn)題,目前尚無(wú)理論全面揭示其機(jī)理。液滴蒸發(fā)與內(nèi)部流動(dòng)的影響因素有很多,主要包括基底的表面特性,內(nèi)部所含納米顆粒的種類及特性,環(huán)境溫度、濕度及壓力,外加電場(chǎng)、磁場(chǎng)、聲場(chǎng),液滴工質(zhì)種類等。使用自潤(rùn)濕流體作為強(qiáng)化熱管傳熱傳質(zhì)的一種方法已得到了許多研究,但自潤(rùn)濕流體對(duì)于液滴蒸發(fā)影響的研究較少。由于傳統(tǒng)觀測(cè)方法受限條件較多,目前缺少有關(guān)液滴蒸發(fā)尤其是介尺度的薄液膜區(qū)傳熱傳質(zhì)可視化研究。本實(shí)驗(yàn)以倒置全內(nèi)反射熒光顯微鏡為基礎(chǔ)搭建微尺度測(cè)量實(shí)驗(yàn)臺(tái),采用隱矢波和普通激光作為體照明光源,從液滴底部觀測(cè)內(nèi)部傳熱傳質(zhì)。使用MATLAB作為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理工具,以MnPIV技術(shù)為基礎(chǔ),采用合理的分層與分區(qū),得到了液滴近三相接觸線區(qū)域的近壁面平均速度和液膜的時(shí)空演變。實(shí)驗(yàn)以去離子水、低碳醇溶液、高碳醇溶液為實(shí)驗(yàn)工質(zhì),分別代表傳統(tǒng)工質(zhì)流體與自潤(rùn)濕流體。首先研究了熒光顆粒的濃度與直徑對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明顆粒直徑與濃度影響著液滴的蒸發(fā)模式,接觸線解附時(shí)間... 

【文章來(lái)源】：華北電力大學(xué)(北京)北京市211工程院校教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景和意義
    1.2 課題研究現(xiàn)狀
        1.2.1 液滴的形貌
        1.2.2 液滴的蒸發(fā)速率
        1.2.3 液滴的內(nèi)部流動(dòng)
        1.2.4 影響液滴蒸發(fā)的因素
        1.2.5 自潤(rùn)濕流體
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)方法簡(jiǎn)介
    2.1 實(shí)驗(yàn)裝置介紹
    2.2 隱矢波的基本原理
    2.3 實(shí)驗(yàn)操作
        2.3.1 實(shí)驗(yàn)前處理
        2.3.2 實(shí)驗(yàn)步驟
    2.4 分區(qū)介紹及實(shí)驗(yàn)測(cè)量誤差
    2.5 本章小結(jié)
第3章 顆粒直徑與濃度對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響
    3.1 顆粒直徑與濃度對(duì)蒸發(fā)模式的影響
    3.2 顆粒直徑與濃度對(duì)近壁面流速的影響
    3.3 顆粒濃度對(duì)于液膜時(shí)空演變的影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 多元工質(zhì)液滴蒸發(fā)實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
        4.1.1 蓋玻片表面處理
        4.1.2 實(shí)驗(yàn)工質(zhì)的制備
        4.1.3 EMCCD設(shè)置
    4.2 實(shí)驗(yàn)步驟
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        4.3.1 多元工質(zhì)液滴初始接觸角
        4.3.2 多元工質(zhì)液滴內(nèi)部流動(dòng)
        4.3.3 多元工質(zhì)液滴薄液膜區(qū)液膜時(shí)空演變
    4.4 本章小結(jié)
第5章 溫度對(duì)多元工質(zhì)液滴蒸發(fā)的影響
    5.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
    5.2 實(shí)驗(yàn)步驟
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        5.3.1 溫度對(duì)液滴內(nèi)部流動(dòng)的影響
        5.3.2 溫度對(duì)液滴液膜時(shí)空演變的影響
        5.3.3 溫度對(duì)液滴接觸線能量勢(shì)壘的影響
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 論文的主要內(nèi)容
    6.2 主要結(jié)果及分析
    6.3 論文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    6.4 未來(lái)工作的展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]噴墨打印中“咖啡環(huán)”效應(yīng)的調(diào)控及應(yīng)用[J]. 孫加振,鄺旻翾,宋延林.  化學(xué)進(jìn)展. 2015(08)
[2]用激光拉曼光譜研究乙醇對(duì)水分子氫鍵的影響[J]. 吳斌,陳坤峰,王恒飛,應(yīng)承平,史學(xué)舜,劉紅元,駱曉森.  紅外與激光工程. 2013(11)
[3]粒子圖像測(cè)速技術(shù)互相關(guān)算法研究進(jìn)展[J]. 張偉,葛耀君,楊詠昕.  力學(xué)進(jìn)展. 2007(03)
[4]加熱板上蒸發(fā)液滴動(dòng)態(tài)特性的實(shí)驗(yàn)[J]. 王曉東,陸規(guī),彭曉峰,張欣欣,王補(bǔ)宣.  航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2006(06)

博士論文
[1]表面特性對(duì)冷壁面結(jié)霜過(guò)程影響的研究[D]. 黃玲艷.北京工業(yè)大學(xué) 2011

碩士論文
[1]蒸發(fā)液滴三相接觸線附近流動(dòng)特性的可視化研究[D]. 肖叢杰.華北電力大學(xué)(北京) 2016
[2]含熒光顆粒液滴的內(nèi)部流動(dòng)特性及最終沉積圖案[D]. 孫卓.華北電力大學(xué)(北京) 2016
[3]三相界面附近蒸發(fā)薄液膜區(qū)耦合傳熱的數(shù)值研究[D]. 鄭禎晨.華北電力大學(xué)(北京) 2016
[4]自潤(rùn)濕流體/自潤(rùn)濕納米流體熱物性的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王玨.華北電力大學(xué) 2014



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