靜電霧化可以獲得均勻、單一的微米級霧滴,并且在不同的操作參數(shù)下可以得到不同的霧化模式以及不同粒徑的霧滴,因此靜電霧化被廣泛應(yīng)用于噴墨打印、噴涂、空間推進(jìn)器等領(lǐng)域。靜電霧化過程中液滴/射流受力狀況復(fù)雜,并且各種力之間存在難以表述的耦合關(guān)系,目前在學(xué)術(shù)上難以獲得一個特定的物理模型對其進(jìn)行描述。本文運(yùn)用實(shí)驗(yàn)方法對毛細(xì)管靜電霧化過程及霧化特性進(jìn)行了詳細(xì)的研究,探討了在不同霧化模式下霧化液滴/射流的受力、周期特性以及微滴/紡錘模式下液滴/射流的形態(tài)特征,具體工作如下:首先,設(shè)計并搭建了毛細(xì)管靜電霧化實(shí)驗(yàn)裝置,運(yùn)用高速數(shù)碼攝像技術(shù)記錄了無水乙醇單毛細(xì)管靜電霧化過程,獲得了滴狀、微滴狀、紡錘、多紡錘、錐射流、擺動射流、旋轉(zhuǎn)射流、多股射流等典型的霧化模式,初步分析了單毛細(xì)管無水乙醇霧化液滴在不同霧化模式下的受力,并探討了霧化液滴的運(yùn)動軌跡與霧化液滴受力之間的關(guān)系。研究結(jié)果表明:在靜電霧化過程中,霧化液滴主要受到重力、庫侖力、表面張力、電場力以及變形力等多種力場的作用。當(dāng)電壓較低時,重力與表面張力在霧化過程中起到主導(dǎo)作用;隨著電壓的增加,電場力逐漸成為影響霧化過程的主導(dǎo)因素。這種多種電場力之間的相互轉(zhuǎn)換...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究的背景及意義
    1.2 國內(nèi)外靜電霧化的研究概況
        1.2.1 毛細(xì)管靜電霧化與力學(xué)過程的國外研究
        1.2.2 毛細(xì)管靜電霧化與力學(xué)過程的國內(nèi)研究
        1.2.3 霧化液滴周期特性的國外研究
        1.2.4 霧化液滴周期特性的國內(nèi)研究
    1.3 本文研究的主要內(nèi)容
第二章 液滴荷電與靜電霧化模式研究
    2.1 霧化液滴的荷電方式
        2.1.1 電暈荷電
        2.1.2 感應(yīng)荷電
        2.1.3 接觸荷電
    2.2 液滴電荷的衰竭
    2.3 帶電液滴的破碎機(jī)理
    2.4 靜電霧化模式的顯微形態(tài)分析
        2.4.1 滴狀模式
        2.4.2 紡錘模式
        2.4.3 錐射流模式
        2.4.4 脈動錐射流模式
        2.4.5 多股射流模式
    2.5 本章小結(jié)
第三章 不同霧化模式下液滴/射流力學(xué)過程分析
    3.1 實(shí)驗(yàn)裝置與參數(shù)
    3.2 作用在液滴/射流上的力
        3.2.1 體積力
        3.2.2 表面力
        3.2.3 其他力
    3.3 液滴/射流受力分析
        3.3.1 滴狀模式
        3.3.2 微滴模式
        3.3.3 紡錘模式
        3.3.4 多紡錘模式
        3.3.5 擺動射流模式
        3.3.6 旋轉(zhuǎn)射流模式
        3.3.7 錐射流模式
        3.3.8 多股射流模式
    3.4 本章小結(jié)
第四章 靜電霧化液滴周期特性分析
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)裝置與參數(shù)
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)參數(shù)
    4.3 單毛細(xì)管霧化周期分析
        4.3.1 滴狀模式
        4.3.2 微滴模式
        4.3.3 紡錘模式
        4.3.4 脈動錐射流模式
    4.4 單毛細(xì)管霧化周期特性分析
        4.4.1 無水乙醇單毛細(xì)管霧化周期特性分析
        4.4.2 去離子水單毛細(xì)管霧化周期特性分析
    4.5 雙毛細(xì)管霧化周期特性分析
        4.5.1 無水乙醇雙毛細(xì)管霧化周期特性分析
        4.5.2 去離子水雙毛細(xì)管霧化周期特性分析
    4.6 單、雙毛細(xì)管霧化周期特性對比
    4.7 本章小結(jié)
第五章 靜電霧化微滴/紡錘模式下霧滴/射流特性研究
    5.1 實(shí)驗(yàn)裝置與參數(shù)
    5.2 帶電霧化液滴荷質(zhì)比的測量方法
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        5.3.0 霧化單液滴的荷質(zhì)比測量
        5.3.1 微滴/紡錘霧化模式
        5.3.2 微滴/紡錘模式下液滴霧化周期特性
        5.3.3 微滴/紡錘模式下霧化液滴長/短軸特性
        5.3.4 微滴/紡錘模式下當(dāng)量直徑特性
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 全文工作總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的科研情況
參加的科研項(xiàng)目
發(fā)明專利申請與授權(quán)



本文編號：3844205