液滴撞擊固體表面及其熱毛細(xì)遷移過程普遍存在于自然界和工業(yè)生產(chǎn)中,其強(qiáng)烈的熱質(zhì)交換能力使其在材料、化工、機(jī)械和能源等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。掌握工藝參數(shù)對(duì)撞擊過程的影響規(guī)律,分析不同表面影響液滴振蕩與飛濺的因素,系統(tǒng)、深入地研究異質(zhì)液滴的熱毛細(xì)遷移過程,對(duì)相關(guān)工業(yè)設(shè)備的設(shè)計(jì)與解決實(shí)際工作中的問題有著很重要的意義。本文針對(duì)液滴撞擊固體表面時(shí)動(dòng)力學(xué)行為的不同影響因素,利用高速攝像技術(shù)捕捉了七種物性不同的液滴以不同速度和體積撞擊不同粗糙度和溫度壁面后的振蕩過程與飛濺形態(tài);石蠟油與去離子水按多種比例混合形成異質(zhì)液滴,放置在金屬基板表面,在外加不均勻溫度場作用下進(jìn)行熱毛細(xì)遷移,研究了此過程中的理論模型和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;根據(jù)“傾斜板法”測試了不同工質(zhì)液滴接觸角滯后的特點(diǎn),進(jìn)行多組實(shí)驗(yàn)研究接觸角滯后性與表面粗糙度的關(guān)系。具體的研究內(nèi)容與主要結(jié)論如下:首先,建立物理模型并推導(dǎo)最大鋪展因數(shù)的理論值關(guān)聯(lián)式,對(duì)比理論分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果,探究了液滴粘度、表面張力、撞擊速度、體積、壁面粗糙度和溫度對(duì)液滴撞擊壁面后運(yùn)動(dòng)特性的影響。結(jié)果表明:表面張力越大的流體發(fā)生回彈和振蕩現(xiàn)象越明顯,粘性力限制了液滴的鋪展。撞擊速度越大,同一時(shí)刻... 

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 國外研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究內(nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)
    1.5 課題來源
第2章 粘性液滴撞擊粗糙固體表面實(shí)驗(yàn)研究
    2.1 實(shí)驗(yàn)裝置及方法
    2.2 物理模型及液滴幾何特征
    2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        2.3.1 液滴物性對(duì)振蕩過程的影響
        2.3.2 液滴運(yùn)動(dòng)特征受撞擊速度的影響
        2.3.3 液滴粘度與體積對(duì)鋪展因數(shù)的影響
        2.3.4 基板表面粗糙度和溫度對(duì)潤濕性的影響
        2.3.5 壁面粗糙度對(duì)液滴鋪展形態(tài)的影響
        2.3.6 基板表面溫度對(duì)液滴動(dòng)態(tài)特性的影響
    2.4 本章小結(jié)
第3章 單向溫度梯度下異質(zhì)液滴的熱毛細(xì)遷移
    3.1實(shí)驗(yàn)
    3.2 理論模型和液滴幾何特征
        3.2.1 理論模型分析及遷移速度預(yù)測
        3.2.2 遷移液滴形態(tài)變化
        3.2.3 接觸角變化
    3.3 液滴粘度和遷移速度的影響因素分析
        3.3.1 含水率及溫度對(duì)油水混合物粘度的影響
        3.3.2 含水率和溫度梯度對(duì)液滴遷移速度的影響
        3.3.3 Marangoni數(shù)對(duì)液滴遷移速度的影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 粗糙表面上液滴接觸角滯后現(xiàn)象研究
    4.1 接觸角滯后的定義和形成原因
    4.2 接觸角滯后的測量方法
    4.3 基板表面粗糙度和液滴表面張力對(duì)接觸角滯后的影響
    4.4 液滴在傾斜親水和疏水基板表面上的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3718800