【摘要】：本文開展了納米流體燃料液滴在靜電場中脫落及破碎特性的研究。采用微泵控制流量、高壓靜電發(fā)生器控制電壓,采用氙燈光源進行透射照明、高速攝像儀采集圖像等,搭建一套納米流體燃料液滴在平行靜電場中脫落及破碎的裝置。本文的研究主要包括:(1)納米流體燃料的密度、表面張力和粘性系數(shù)等物性參數(shù)測量分析。配置質量濃度范圍0.0-5.0mg/m L、間隔0.5mg/m L的乙醇-鋁、乙醇-氧化石墨烯、柴油-鋁、柴油-氧化石墨烯納米流體;采用奧氏測粘法對其粘性系數(shù)進行測量,毛細管升高法對其表面張力進行測量。結果表明:納米流體燃料密度隨著質量濃度的增大而增大;乙醇-鋁和乙醇-氧化石墨烯納米流體燃料粘性系數(shù)呈不規(guī)則變化,柴油-鋁和柴油-氧化石墨烯納米流體燃料納米流體燃料粘性系數(shù)總體呈減小趨勢,低濃度時減小趨勢比較明顯,當質量濃度為2mg/m L時開始放緩,質量濃度達到4mg/m L時,有上升趨勢;純柴油和純乙醇的表面張力都大于與之相對應的納米流體燃料,前者的表面張力遠大于后者。柴油基和乙醇基納米流體燃料表面張力在0~0.65mg/m L范圍內(nèi)都急劇減小,此后兩者均緩慢上升。(2)納米流體燃料液滴靜電脫落及破碎過程中的典型狀態(tài)研究。在自然對流狀態(tài)下,保持其它實驗條件不變,對微泵流量和電源電壓進行多次調控,結果發(fā)現(xiàn):當流量為1m L/h,電源電壓范圍為1~5k V時,靜電場中納米流體燃料液滴呈明顯的偏移狀,偏移角隨著電壓的升高而升高,但當電壓升至15k V時會產(chǎn)生閉塞現(xiàn)象;當流量為200m L/h,電源電壓為8k V時,靜電場中的納米流體燃料液滴脫落過程中出現(xiàn)辮狀、波狀、分裂狀、收縮點等典型狀態(tài);當流量為100m L/h,電源電壓為25k V時,靜電場中納米流體燃料呈最佳破碎狀態(tài)。(3)納米流體燃料液滴的靜電脫落及破碎典型特征參數(shù)研究。通過實驗分析討論濃度、溶質、基液、流量以及毛細管管徑等相關因素對納米流體燃料靜電脫落及破碎特性的影響。主要對靜電場中納米流體燃料液滴脫落和破碎時的頸部直徑、偏移角、波條長度、破碎平均粒徑進行數(shù)據(jù)采集和測量分析。結果表明:由于濃度、溶質、基液不同,納米流體表面張力和粘性系數(shù)也不同,最終導致靜電脫落及破碎特性存在差異。 【學位授予單位】：杭州電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TQ511

【圖文】：

成模式究表明，液滴生成模式大致分成滴狀模式、圓柱射。狀模式，是最常見的一種簡單液滴生成模式。液體從表面張力的作用下，液體在管口形成懸掛狀的液滴慮液體的粘性并且流速極低的情況下，液滴的形成過決定。當表面張力小于重力時，液滴將脫離孔口逐面張力為 的液體，從管徑為d 的細管中緩慢流出的受力平衡，求得生成霧滴的直徑為36gdD

會產(chǎn)生不穩(wěn)定擾動增長率和波長，分別為j 4.51d（1.2）30.97j d （1.3）式中jd 為沒有受到擾動的圓柱射流直徑。如果一個射流波長的液柱體破碎成一個霧滴，則射流破碎形成的平均霧滴直為jD 1.89d（1.4）瑞利的理論假定射流是層流，氣液相對速度很小，不考慮流體粘度和環(huán)境空對射流的影響。另外，在兩個大液滴之間會出現(xiàn)衛(wèi)星液滴[3]，因此當考慮到液的粘度、表面張力、以及氣液相的相對速度的影響時，，基于瑞利極限的嚴格射穩(wěn)定性理論還是很難確立的，因此很多學者在此做了大量的研究。

【參考文獻】

相關期刊論文 前9條

1 王軍鋒;儲進靜;霍元平;范亞駿;;旋杯式靜電霧化荷電特性的試驗[J];江蘇大學學報(自然科學版);2015年05期

2 葉五梅;楊超珍;;靜電噴霧中的霧滴荷電特性分析[J];農(nóng)機化研究;2009年12期

3 呂太國;;靜電噴霧系統(tǒng)特性研究[J];農(nóng)機化研究;2009年08期

4 張軍;鄭捷慶;;液液靜電霧化特性[J];化工學報;2009年03期

5 王科元;陳永成;李華;;農(nóng)藥靜電噴霧技術的發(fā)展[J];農(nóng)機化研究;2006年07期

6 張軍;聞建龍;王軍鋒;羅惕乾;;毛細管環(huán)電極下的靜電霧化模式的研究[J];農(nóng)業(yè)機械學報;2006年06期

7 查國才;;離心噴霧干燥器的特點及其在工業(yè)中的應用[J];通用機械;2006年06期

8 張軍;聞建龍;王軍鋒;羅惕乾;;不同霧化模式下靜電霧化的霧滴特性[J];江蘇大學學報(自然科學版);2006年02期

9 亢燕銘,李世龍;荷電噴霧脫硫實驗與機理分析[J];環(huán)境科學學報;2001年05期

相關碩士學位論文 前4條

1 黃冠星;雙毛細管靜電霧化特性的實驗研究[D];集美大學;2014年

2 劉智雄;靜電噴霧液滴粒徑分布及真空蒸發(fā)凍結的研究[D];東北大學;2009年

3 高正平;荷電氣固兩相流動管內(nèi)輸運過程的試驗研究[D];江蘇大學;2006年

4 王曉英;荷電液滴霧化機理的研究[D];江蘇大學;2006年

本文編號：2711895