通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試及受力模型的分析,研究粘附于固體壁面上的油滴在剪切水流作用下的變形及運(yùn)動(dòng)規(guī)律.實(shí)驗(yàn)中用相機(jī)記錄油滴變形及爬行過(guò)程,圖像后處理得到描述油滴變形及位移的主要參數(shù),采用受力平衡模型分析油滴在剪切水流下的受力機(jī)理.研究表明所建立的受力模型具有較好的相關(guān)性,能夠?qū)?shí)驗(yàn)體系下油滴變形及初始運(yùn)動(dòng)時(shí)的受力狀況進(jìn)行合理的描述. 

【文章來(lái)源】：江蘇科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019,33(06)

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

實(shí)驗(yàn)流程圖

在初始靜止?fàn)顟B(tài)下,油滴的上下游接觸角相同,隨著水流量逐漸增大,油滴在基底表面上發(fā)生變形及運(yùn)動(dòng).例如,對(duì)于2～10 μL不同體積的硅油-2#油滴體系,其液滴變形和運(yùn)動(dòng)圖像如圖2(圖中符號(hào)x-x表示油滴體積μL-水流量L/h,如6-20表示6 μL油滴在水流量20 L/h時(shí)圖像).通過(guò)圖像處理提取各序列油滴的外部輪廓,如圖3.以圖3方式顯示的油滴外輪廓,有利于展示和對(duì)比油滴的變形和運(yùn)動(dòng)過(guò)程.圖3 圖2中油滴的外輪廓序列

圖2 隨水流量增加硅油-2#油滴的變形和爬行序列各實(shí)驗(yàn)體系中油滴變形和運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)是一致的.最初,油滴僅發(fā)生變形并不移動(dòng),然后在水流量增加到某個(gè)臨界值時(shí)開(kāi)始移動(dòng).當(dāng)接觸點(diǎn)開(kāi)始沿水流方向移動(dòng)時(shí),其下游接觸點(diǎn)始終比上游接觸點(diǎn)移動(dòng)發(fā)生得更早并更快,油滴基線被拉長(zhǎng),隨著流量的繼續(xù)增加,剪切流體驅(qū)動(dòng)力明顯增大,推動(dòng)油滴形成凹背顯現(xiàn)出爬行現(xiàn)象,油滴運(yùn)動(dòng)速度明顯加快.從圖像處理中可以獲得描述油滴變形和運(yùn)動(dòng)的主要參數(shù):上下游接觸點(diǎn)位置、基線長(zhǎng)度(L)、高度(H)和上下游接觸角(θr和θa),圖4～8中給出了體積為6 μL的3種不同粘度的硅油油滴的變形和運(yùn)動(dòng)參數(shù).

【參考文獻(xiàn)】：
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