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  • 液滴撞击加热壁面雾化弹起模式及驻留时间北大核心CSCDCSTPCD
    摘要:液滴撞击壁面是一种常见的现象,减少撞击过程中液滴在壁面的驻留时间在很多应用中非常重要.本文在对液滴撞击加热壁面的动力学过程的研究中,发现了一种能够大幅减少液滴驻留时间的弹起模式,即雾化弹起模式.与液滴撞击壁面过程中的回缩弹起模式相比,雾化弹起模式的液滴驻留时间能减少约40%.与其他试图减少液滴驻留时间的手段相比,本文中驻留时间的减少仅需加热壁面,因此该方法容易实施而且非常可靠.最后,本文对雾化弹起模式下液滴驻留时间减少的机理进行了讨论…查看全部>>
  • 液滴撞击固体壁面研究进展
    摘要:液滴撞击固体壁面的动力学行为广泛存在于能源化工、机械冶金、航空航天以及工农业生产各个领域,研究液滴撞击固体壁面动态行为,内部流场以及传热传质机理对化工、冷却、喷墨打印等技术领域有重要意义.文章查阅国内外相关的部分文献,对液滴撞击壁面过程动态行为研究从理论、实验和数值模拟方面进行归纳和总结,分别从撞击后铺展、回缩、反弹等动态行为、以及相关的影响因素,如壁面形态结构、润湿性、液滴物性等进行整理分析,就理论、实验和数值模拟重点研究范围进行论…查看全部>>
  • 喷雾清洗中微颗粒受到流体作用力的研究北大核心CSCDCSTPCD
    摘要:对喷雾清洗过程中微颗粒所受到的流体力进行了研究.由于液滴撞击在平面上产生的不稳定流, 无法用现有的层流作用力公式来预测颗粒所受到的作用力,本文采用了计算流体力学模拟的方法对流场分布进行了模拟,并且汁算颗粒上相应受到的作用力.通过计算结果,讨论了影响颗粒清除效果的关键因素.研究表明,在微米尺度内,平面的可湿性质对液滴展开的初始阶段流场分布有显著影响,从而也大大影响了平面上颗粒所受到的作用力.此外,撞击在下燥表面时,颗粒受到的拖拽力…查看全部>>
  • 液滴撞击液膜的射流与水花形成机理分析北大核心CSCDCSTPCD
    摘要:建立了单液滴撞击平面液膜的物理与数学模型,采用Coupled Level Set and Volume of Fluid方法对这种现象进行了数值模拟,探讨了黏度和表面张力对冠状水花形态的影响.通过分析撞击后液体内部的压力和速度分布,揭示了液滴颈部射流的产生机理,验证了Yarin和Weiss提出的运动间断理论.研究显示,表面张力对冠状水花形态的影响远大于黏度的影响.颈部射流的产生主要是由于撞击后颈部区域局部较大压差造成的,随着撞击过程的…查看全部>>
  • 液滴撞击凹凸槽道表面液膜的动态演变北大核心CSCDCSTPCD
    摘要:为研究固体表面结构对液滴撞击液膜后演变行为的影响规律,采用CLSVOF方法模拟液滴撞击不同尺寸槽道上的表面液膜的流动过程,获得不同槽道高度和宽度时液滴撞击液膜后的演变行为,探索撞击速度、液膜黏度和表面张力对撞击后液膜铺展行为、水花飞溅高度和二次液滴形成的影响.结果 表明,槽道结构对液滴撞击液膜后的动态行为具有显著影响,随着槽道高度的增加,冠状水花厚度越薄,越容易产生二次液滴;随着液膜黏度的增大,则抑制冠状水花形成与二次液滴的产生;液膜…查看全部>>
  • 液氮滴撞击壁面相变行为的数值研究北大核心CSCDCSTPCD
    摘要:采用Level Set-VOF方法建立单液氮滴撞击壁面的数值模型,探索壁面润湿性(30°150°)、撞击速度(0.1和1.6 m/s)及壁面温度(300-500 K)对液滴撞壁演化过程中相变行为的影响,并理论推导了气膜生长数学模型.结果表明:增强壁面润湿性、提高撞击速度有利于液滴沿径向铺展,从而增大了换热面积并降低热阻,使换热性能得到显著提升;提高壁面温度增大了换热温差,热流密度随之上升;三相接触线处热阻较小导致边缘处热流密度高…查看全部>>
  • 液滴撞击丝网渗漏影响因素及临界准则北大核心CSCDCSTPCD
    摘要:捕沫器等化工气液分离设备中,液滴撞击丝网速度超过临界值,部分液体穿透多孔丝网形成子液滴、发生渗漏,将严重影响下游生产的性能与安全。通过可视化实验测量不同丝网表面液滴临界渗漏速度,讨论倾斜角度、丝网结构参数、液滴直径及表面浸润性等因素对临界渗漏速度的影响。液滴渗漏是法向动压力联合水锤压力克服网孔毛细压力的结果。法向动压力是动压力分量,与丝网倾角相关。液滴撞击丝网极短的瞬间,液体受到压缩,产生的水锤压力与液滴投影下的网孔数存在定量关系。毛…查看全部>>
  • 液滴撞击湿壁面实验研究北大核心CSCDCSTPCD
    摘要:采用高速摄像仪以11000帧/s的拍摄速度对3种不同尺寸的液滴以不同速度分别撞击湿壁面(水平及不同倾斜角度)的过程进行了观测.研究了铺展、产生冠状不飞溅、飞溅3种实验现象.定性分析了初始液滴直径、液滴撞击速度、湿壁面倾斜角度对飞溅现象的作用.定量统计出液滴撞击湿壁面产生飞溅现象的各项临界参数,给出飞溅判据的经验关系式并进行误差分析.结果表明:随液滴撞击速度的增大,撞击湿壁面后会依次出现铺展、产生冠状不飞溅、产生二次液滴飞溅等现象.液滴…查看全部>>
  • 剪切变稀液滴撞击不同浸润性壁面的数值模拟研究北大核心CSCDCSTPCD
    摘要:基于有限元法,采用水平集方法捕捉相界面的移动,构建了液滴撞击固体壁面的数值模型.通过修正的幂律模型描述流体的非牛顿剪切变稀特性,探讨了剪切变稀特性对液滴撞击固体壁面后铺展行为的影响,分析了撞击不同浸润性壁面时剪切变稀特性对液滴撞击壁面行为的影响差异.研究结果表明:随着幂律指数m的减小,液滴撞击过程中的黏性耗散减小,液滴的形貌变化及无量纲参数变化更为显著.接触角为55°的情况下:当m降低至0.85时,液滴铺展过程中开始出现显著区别于牛顿…查看全部>>
  • 不同壁面条件下液滴撞击铺展特性的模拟研究北大核心CSTPCD
    摘要:液滴撞击不同润湿性壁面的传热流动问题在自然界和工业生产中广泛存在。研究采用CLSVOF方法,引入描述壁面润湿特性的动态接触角,并考虑液滴物性参数随温度的变化,建立液滴撞壁模型,模拟研究液滴撞击流动行为,通过与实验对比验证,确定模型有效性。在此基础上,对传热作用下考虑壁面润湿性的液滴撞击问题展开研究,探讨壁面传热作用对液滴撞击铺展特性的影响。研究表明,在撞击过程中,液滴先铺展后逐渐收缩,与静态接触角模型相比,采用动态接触角模型所得的液滴…查看全部>>