液滴撞擊過(guò)程廣泛存在于自然界、工業(yè)設(shè)備和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,如海水淡化裝置中噴淋液滴與水平管壁的碰撞、自然界中雨滴對(duì)地面和機(jī)翼的沖擊、農(nóng)藥噴灑裝置噴射出的藥劑與農(nóng)作物的碰撞過(guò)程等。液滴與壁面碰撞后的運(yùn)動(dòng)形態(tài)影響壁面與液滴間的質(zhì)熱交換,有十分重要的理論及工程實(shí)際意義。本文通過(guò)化學(xué)位錯(cuò)刻蝕和表面活性材料修飾的方法制備了接觸角分別為70°、106°和133°的三種不同潤(rùn)濕性球面,利用高速攝像儀記錄了液滴以不同的速度撞擊到不同潤(rùn)濕性和曲率比球面上的動(dòng)態(tài)特性,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析處理后發(fā)現(xiàn)當(dāng)液滴的撞擊速度和壁面曲率比相同時(shí),隨著壁面接觸角的增加,液滴最大鋪展系數(shù)減小,達(dá)到最大鋪展所需的無(wú)量綱時(shí)間也相應(yīng)的減小,液膜穩(wěn)定時(shí)的鋪展系數(shù)減小,達(dá)到穩(wěn)定液膜鋪展系數(shù)所需的無(wú)量綱時(shí)間變大,最大無(wú)量綱中心液膜高度變大。當(dāng)壁面曲率比和潤(rùn)濕性一定時(shí),隨著撞擊速度的增加,液滴最大鋪展系數(shù)和達(dá)到最大鋪展所需的無(wú)量綱時(shí)間均增加,達(dá)到穩(wěn)定鋪展系數(shù)所需的無(wú)量綱時(shí)間也增加,無(wú)量綱中心液膜高度震蕩的頻率減慢,第一次所達(dá)到的最大無(wú)量綱中心液膜高度減小。當(dāng)壁面潤(rùn)濕性和撞擊速度一定時(shí),隨著壁面曲率比的增加,液滴最大鋪展系數(shù)增加,第一次所達(dá)到的最大無(wú)量...

【文章頁(yè)數(shù)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.1 液滴正向撞擊曲面的動(dòng)態(tài)特性
        1.2.2 液滴斜向撞擊壁面的動(dòng)態(tài)特性
        1.2.3 卷吸氣泡的研究
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容
2 液滴撞擊不同潤(rùn)濕性球面的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
    2.1 不同潤(rùn)濕性球面的制備
        2.1.1 制備方法及原理
        2.1.2 材料及設(shè)備
        2.1.3 制備步驟及注意事項(xiàng)
    2.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
    2.3 參數(shù)說(shuō)明
    2.4 本章小結(jié)
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與討論
    3.1 壁面潤(rùn)濕性的影響
    3.2 撞擊速度的影響
    3.3 壁面曲率比的影響
    3.4 液滴反彈現(xiàn)象的觀測(cè)
    3.5 本章小結(jié)
4 液滴撞擊球面的數(shù)值模擬
    4.1 數(shù)學(xué)模型及驗(yàn)證
        4.1.1 物理模型
        4.1.2 相界面追蹤方法
        4.1.3 網(wǎng)格劃分及無(wú)關(guān)性驗(yàn)證
        4.1.4 模型驗(yàn)證
    4.2 液滴低速撞擊球面動(dòng)態(tài)特性分析
        4.2.1 壁面潤(rùn)濕性的影響
        4.2.2 撞擊角度的影響
    4.3 空氣卷吸現(xiàn)象的研究
        4.3.1 氣泡形成過(guò)程分析
        4.3.2 壁面潤(rùn)濕性的影響
        4.3.3 撞擊角度的影響
    4.4 液滴撞擊超疏水球面的破碎現(xiàn)象
        4.4.1 液滴破碎現(xiàn)象的原因分析
        4.4.2 We對(duì)液滴破碎的影響
        4.4.3 撞擊角度對(duì)液滴破碎的影響
        4.4.4 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)變的臨界條件
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
展望
參考文獻(xiàn)
附錄A 符號(hào)說(shuō)明
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號(hào)：3831105