液滴
- LNG雙液滴蒸發(fā)模型及應(yīng)用
熱[7-9]，即液滴蒸發(fā)產(chǎn)生“吹拂效應(yīng)”[10-11]。丁繼賢等[12]通過(guò)建立單液滴蒸發(fā)模型，并對(duì)其進(jìn)行數(shù)值模擬，得出在高溫和強(qiáng)對(duì)流環(huán)境下增大環(huán)境壓力可以促進(jìn)液滴蒸發(fā)，而在溫度較低的弱對(duì)流環(huán)境中增大環(huán)境壓力反而會(huì)延緩液滴蒸發(fā)。ZHAN等[13]用單液滴干燥(Single Droplet Drying，SDD)裝置，模擬脫硫廢水液滴在高溫氣體中的對(duì)流蒸發(fā)過(guò)程，得出液滴蒸發(fā)速率隨體積溫度的升高而升高。隨著對(duì)液滴的進(jìn)一步研究，ZHAO等[14-15]將靜態(tài)液滴
造船技術(shù) 2023年6期2023-12-29
- 表面活性劑液滴過(guò)渡沸騰的Marangoni 效應(yīng)與二次液滴形成*
072)1 引言液滴撞擊熱壁面的現(xiàn)象,在內(nèi)燃機(jī)燃燒、噴霧冷卻和噴墨打印等工業(yè)過(guò)程中有廣泛涉及[1?3].撞擊時(shí),固液界面存在劇烈的相互作用.環(huán)境、基底溫度和結(jié)構(gòu)、液滴性質(zhì)和組分,對(duì)液滴撞擊動(dòng)力學(xué)都有重要影響[4?7].研究液滴與熱基底之間的相互作用,闡明撞擊過(guò)程的動(dòng)力學(xué)規(guī)律,對(duì)實(shí)現(xiàn)有效傳熱具有重要意義.當(dāng)液滴撞擊不同溫度的壁面時(shí),根據(jù)液滴的蒸發(fā)壽命和液滴運(yùn)動(dòng)狀態(tài),可以發(fā)現(xiàn)4 種不同的蒸發(fā)狀態(tài): 薄膜蒸發(fā)、核沸騰、過(guò)渡沸騰和薄膜沸騰[8?10].常溫下,撞擊
物理學(xué)報(bào) 2023年19期2023-10-30
- 液滴撞擊柔性疏水表面完全反彈的實(shí)驗(yàn)研究
0600 引 言液滴以一定速度撞擊固體表面的動(dòng)力學(xué)行為廣泛存在于自然界和人類(lèi)活動(dòng)中，在噴墨打印[1]、噴霧冷卻[2]、飛機(jī)防冰設(shè)計(jì)[3]、農(nóng)作物種植[4]、病毒飛沫傳播[5]、復(fù)合材料3D 打印[6]等領(lǐng)域中都有著重要的意義。Rioboo 等[7]將液滴撞擊固體表面的動(dòng)態(tài)力學(xué)行為劃分為6 種主要形式，分別為鋪展、快速飛濺、冠狀飛濺、逐漸破裂、部分反彈和完全反彈。完全反彈指液滴垂直或以一定角度撞擊固體表面后，以完整的形態(tài)從固體表面脫離的現(xiàn)象。影響液滴撞擊固體
實(shí)驗(yàn)流體力學(xué) 2023年3期2023-07-12
- 液滴在傾斜表面上的固化特征研究
事故［7-8］。液滴固化過(guò)程主要分為四個(gè)階段——液滴過(guò)冷、成核再輝、凝固凍結(jié)以及繼續(xù)冷卻［9］，當(dāng)一個(gè)液滴不斷吸收冷量達(dá)到過(guò)冷狀態(tài)時(shí)，液滴便可能發(fā)生成核。由于其成核尺寸非常小，相關(guān)實(shí)驗(yàn)通常難以進(jìn)行，絕大部分成核研究多為分子模擬。成核分為勻相成核和非勻相成核，對(duì)于固體表面上的液滴固化都屬于非勻相成核。研究表明，非均勻冰核的形成受許多因素的影響，包括表面粗糙度、表面潤(rùn)濕性和表面形貌［10-11］。液滴成核一旦發(fā)生，便很快結(jié)束這一階段，并在內(nèi)部形成均勻的固液混合
能源研究與信息 2023年1期2023-06-08
- 油面上相鄰Leidenfrost 液滴的相互作用及運(yùn)動(dòng)機(jī)制*
2206)熱油面液滴蒸發(fā)是自然現(xiàn)象,已有研究側(cè)重于單滴蒸發(fā),對(duì)于熱油面上多滴蒸發(fā)的認(rèn)識(shí)較少.本文研究了熱硅油面兩個(gè)等直徑FC-72 液滴的Leidenfrost 蒸發(fā),油溫為74.0—130.0 ℃,液滴初始直徑為1.5 mm,采用紅外熱成像及高速攝影測(cè)量,發(fā)現(xiàn)熱油面液滴蒸發(fā)存在非聚合、彈跳、分離3 個(gè)階段.本文理論分析了液滴在水平方向的受力,包括非均勻液滴溫度產(chǎn)生的Marangoni 力、重力水平分量、潤(rùn)滑推動(dòng)力、黏性力.尺度分析表明Marangoni力
物理學(xué)報(bào) 2023年5期2023-03-17
- 超疏水表面上PW-Cassie 冷凝液滴輪廓與合并彈跳研究①
超疏水表面的冷凝液滴形態(tài)是冷凝傳熱機(jī)理中的一個(gè)基本問(wèn)題。這對(duì)于在除霧[4]、發(fā)電[5]、制冷[6]、熱管理[7]和集水[8]等重要的傳熱過(guò)程中的應(yīng)用具有重要意義。早期的研究中,超疏水表面上的冷凝液滴被近似認(rèn)為是沉積液滴,具有球狀的Cassie 或Wenzel 的接觸角。文獻(xiàn)[9]提出一個(gè)重力環(huán)境影響下的液滴形狀的方程描述,之后文獻(xiàn)[10]在Adams 的重液滴模型的基礎(chǔ)上提出一種軸對(duì)稱(chēng)液滴形狀分析方法,還有文獻(xiàn)[11]應(yīng)用自由能最小的方法,假設(shè)冷凝液滴為橢
高技術(shù)通訊 2022年10期2023-01-29
- 液滴撞擊疏水球面的高速可視化實(shí)驗(yàn)研究
200090)液滴撞擊固體表面的現(xiàn)象非常常見(jiàn),廣泛存在于工業(yè)生產(chǎn)中,例如噴墨打印、噴霧冷卻、燃燒室燃燒等[1-3]。液滴撞擊固體表面受到液滴性質(zhì)[4]、撞擊速度[5]、撞擊表面[6]和周邊環(huán)境[7]等多種影響因素的共同作用,可能出現(xiàn)鋪展、部分反彈、完全反彈和飛濺等行為特征[8-10]。液滴撞擊壁面是一個(gè)復(fù)雜的多相流過(guò)程,涉及了液滴的瞬態(tài)行為、內(nèi)在動(dòng)力學(xué)機(jī)理等關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題,引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。在噴霧冷卻、化學(xué)涂層等領(lǐng)域,液滴在彎曲表面上的撞擊過(guò)程通
上海電力大學(xué)學(xué)報(bào) 2022年6期2023-01-10
- 液滴高速撞擊低溫壁面的動(dòng)態(tài)特性及破碎機(jī)理研究
5000 引 言液滴撞擊低溫固體表面的現(xiàn)象在自然界及生產(chǎn)生活中十分常見(jiàn)，伴隨撞壁過(guò)程出現(xiàn)的凍結(jié)現(xiàn)象對(duì)生產(chǎn)生活存在較大危害[1-2]：如冬季雨滴撞擊輸電線(xiàn)后凍結(jié)沉積，造成輸電線(xiàn)路的斷裂坍塌；飛機(jī)高速飛行過(guò)程中小水滴凍結(jié)附著在機(jī)翼、發(fā)動(dòng)機(jī)等重要部件上，會(huì)嚴(yán)重影響部件的正常工作[3-5]；高原高寒環(huán)境下內(nèi)燃機(jī)冷啟動(dòng)時(shí)內(nèi)燃機(jī)缸內(nèi)溫度低，燃燒室中噴霧撞擊壁面后蒸發(fā)混合變差，使得發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒排放惡化，冷啟動(dòng)困難等[6-7]。因此，研究液滴撞擊固體低溫表面的動(dòng)態(tài)行為特性具
實(shí)驗(yàn)流體力學(xué) 2022年5期2022-12-09
- 波浪結(jié)構(gòu)超疏水表面對(duì)液滴聚并彈跳的影響
0030）引 言液滴自發(fā)聚并在自然界中廣泛存在。當(dāng)液滴在超疏水表面上聚并時(shí)，聚并液滴可以在沒(méi)有任何外力的條件下自發(fā)地從表面跳起，這種現(xiàn)象稱(chēng)為聚結(jié)誘導(dǎo)液滴起跳。在工業(yè)應(yīng)用如強(qiáng)化滴狀冷凝換熱[1-3]、表面自清潔[4-7]、防結(jié)冰∕結(jié)霜表面[8-10]中，需要液滴能夠及時(shí)有效地去除，因此聚結(jié)誘導(dǎo)液滴起跳展現(xiàn)出潛在的應(yīng)用價(jià)值而被廣泛研究。當(dāng)冷凝液滴在超疏水表面聚并時(shí)，通過(guò)減小表面積釋放額外的表面能，表面能部分轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，促使液滴自發(fā)跳躍。為了更好地誘導(dǎo)液滴起跳，
化工學(xué)報(bào) 2022年10期2022-11-13
- 基于改進(jìn)TAB模型的液滴變形破碎動(dòng)力學(xué)研究
引言燃燒室中燃料液滴二次破碎過(guò)程是影響燃料液滴燃燒效率的重要因素。對(duì)于液滴在氣體介質(zhì)中動(dòng)力學(xué)破碎的問(wèn)題，已經(jīng)有大量實(shí)驗(yàn)研究，總結(jié)得到了液滴變形破碎的多種模式[1-2]。在液滴動(dòng)力學(xué)的建模分析方面，Rourke和Amsden首先提出了計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)噴霧中液滴動(dòng)力學(xué)破碎的泰勒類(lèi)比破碎(TAB)方法[3]，Marek在TAB模型的基礎(chǔ)上，通過(guò)將液滴假定為兩個(gè)質(zhì)量組成的系統(tǒng)，提出了雙質(zhì)量泰勒類(lèi)比破碎(DMTAB)模型[4]。但總的來(lái)看，描述液滴變形的TAB模型仍存在適
節(jié)能技術(shù) 2022年4期2022-11-08
- 液滴密度和粘度對(duì)液滴撞擊水平壁面振蕩特性的影響
241100）液滴撞擊過(guò)程有著重要的基礎(chǔ)研究意義和工程應(yīng)用場(chǎng)景，例如噴漆沉積、防冰、冷噴涂和燃油噴射等［1-2］.液滴撞擊的結(jié)果在很大程度上取決于液滴特性（例如液滴密度、表面張力、液滴粘度）、撞擊表面的類(lèi)型（例如固體表面、薄液和深液池）和其他影響條件（例如碰撞速度、液滴大小、碰撞角度、表面粗糙度和壁溫）.描述液滴碰撞的主要無(wú)量綱數(shù)包括：韋伯?dāng)?shù)We、雷諾數(shù)Re以及奧內(nèi)佐格數(shù)Oh［3］.近年來(lái)，液滴碰撞現(xiàn)象已經(jīng)吸引了許多研究者的興趣.李曉宇等在平整聚乙烯表面
韶關(guān)學(xué)院學(xué)報(bào) 2022年6期2022-07-05
- 激光驅(qū)動(dòng)液滴遷移的機(jī)理研究1)
00049)引言液滴是自然界中的一類(lèi)典型和普遍存在的物質(zhì)形態(tài).液滴的平衡、遷移和運(yùn)動(dòng)、以及液滴之間的相互作用等一直都是流體力學(xué)的研究熱點(diǎn).在微重力環(huán)境下,液滴的行為具有新的特性.由于有效重力作用極小,液滴受外部壓力場(chǎng)均勻,可以保持較好的球形,并且液滴可以在空中懸浮,為研究液滴的行為提供了極好的條件[1].在微重力環(huán)境中,重力場(chǎng)不再是驅(qū)動(dòng)液滴運(yùn)動(dòng)的主要作用場(chǎng),溫度場(chǎng)引發(fā)的液滴界面張力不均勻,成為驅(qū)動(dòng)液滴運(yùn)動(dòng)的主要作用場(chǎng),使液滴產(chǎn)生熱毛細(xì)遷移運(yùn)動(dòng).液滴的運(yùn)動(dòng)規(guī)
力學(xué)學(xué)報(bào) 2022年2期2022-03-20
- 亞/跨臨界狀態(tài)下不同組分燃油液滴蒸發(fā)特性分析
此外，燃油組分對(duì)液滴蒸發(fā)特性也有很大影響.一般認(rèn)為，當(dāng)物質(zhì)的壓力和溫度同時(shí)超過(guò)臨界壓力和臨界溫度的狀態(tài)稱(chēng)為超臨界狀態(tài).在現(xiàn)實(shí)過(guò)程中，有溫度或壓力二者之一超過(guò)臨界點(diǎn)的狀態(tài)，這種狀態(tài)可以稱(chēng)為跨臨界狀態(tài)[1-2].燃油液滴在亞臨界、跨臨界狀態(tài)下的特性截然不同.跨臨界狀態(tài)時(shí)，表面張力與蒸發(fā)潛熱開(kāi)始消失，氣相和液相之間變得模糊[3].國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)燃油液滴不同狀態(tài)的蒸發(fā)過(guò)程、蒸發(fā)特性進(jìn)行了研究.N.HASHIMOTO等[4]研究了亞臨界狀態(tài)下，棕櫚甲酯(PME)、柴油
- 周期性爆沸誘導(dǎo)的液滴自驅(qū)動(dòng)*
102206)將液滴沉積在高于Leidenfrost 溫度的表面上，液滴將懸浮在自身的蒸汽墊上，這使液滴具有驚人的移動(dòng)性，通常通過(guò)構(gòu)造不對(duì)稱(chēng)的微納結(jié)構(gòu)表面對(duì)液滴下方的蒸汽流進(jìn)行校正，實(shí)現(xiàn)液滴自驅(qū)動(dòng).但液滴運(yùn)動(dòng)方向和液滴輸運(yùn)速度(10—40 cm/s)具有局限性.本實(shí)驗(yàn)構(gòu)造Leidenfrost 傳熱面和撞擊面，Leidenfrost 傳熱面用于懸浮液滴并為其提供足夠的能量，當(dāng)Leidenfrsot 液滴(燃料)與撞擊面(點(diǎn)火器)接觸時(shí)，粗糙環(huán)的大量微/納米
物理學(xué)報(bào) 2021年24期2021-12-31
- 楔形銅基底-單層石墨烯覆層表面液滴自驅(qū)動(dòng)研究*
改稿)1 引 言液滴定向自驅(qū)動(dòng)在自然界中廣泛存在, 例如沙漠甲蟲(chóng)利用背部的凸起結(jié)構(gòu)收集液滴[1], 豬籠草吻部特殊的溝槽結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)水的單向運(yùn)輸[2]等. 明確液滴自驅(qū)動(dòng)的特性和機(jī)理對(duì)于實(shí)現(xiàn)水收集[3,4]、固體表面自清潔、微流控芯片[5]等應(yīng)用具有重要價(jià)值.目前, 液滴驅(qū)動(dòng)主要分為液滴自驅(qū)動(dòng)和外場(chǎng)作用下的驅(qū)動(dòng). 外場(chǎng)作用下的驅(qū)動(dòng)具有需要外場(chǎng)輸入、控制復(fù)雜等特點(diǎn)[6-8], 在宏觀尺度存在能量消耗, 在微納尺度難以精確添加外場(chǎng). 而液滴自驅(qū)動(dòng)則是依靠基底的形貌
物理學(xué)報(bào) 2021年20期2021-12-23
- 液滴干燥分子動(dòng)力學(xué)仿真分析
]。本文通過(guò)建立液滴干燥的仿真模型，對(duì)液滴干燥過(guò)程中內(nèi)部粒子流動(dòng)和粒子沉積過(guò)程進(jìn)行仿真研究，探尋液滴干燥規(guī)律和粒子沉積規(guī)律，提高噴墨打印效果。1 幾何模型當(dāng)液滴在平面上干燥蒸發(fā)時(shí)，將液滴的幾何模型設(shè)定為球冠模型[5]。液滴干燥的球冠模型如圖1 所示，θ為液滴接觸角，h為液滴高度。圖1 液滴干燥球冠模型圖為了方便分析液滴干燥球冠模型，將球冠模型進(jìn)行補(bǔ)全，得到一個(gè)完整的橢球，如圖2 所示。其中，a為橢球長(zhǎng)半軸，b為橢球短半軸，D為液滴與基板的接觸直徑。此時(shí)，引
現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備 2021年10期2021-11-25
- 電場(chǎng)作用下液滴的變形及庫(kù)侖分裂模式
施加電場(chǎng)能夠減小液滴尺寸以改變兩相的接觸面積，從而增強(qiáng)化學(xué)反應(yīng)的傳熱傳質(zhì)效率[1-2]。在微型設(shè)備的液滴驅(qū)動(dòng)方面，電場(chǎng)管控具有可控性強(qiáng)、能耗低、液滴分散性好等優(yōu)點(diǎn)[3]。相關(guān)工業(yè)應(yīng)用過(guò)程中存在著電場(chǎng)引發(fā)的液滴變形及破碎現(xiàn)象。當(dāng)對(duì)單個(gè)液滴施加電場(chǎng)作用時(shí)，庫(kù)侖力會(huì)增強(qiáng)液滴表面的不穩(wěn)定性，從而導(dǎo)致液滴發(fā)生變形及庫(kù)侖分裂。實(shí)際上，利用靜電場(chǎng)控制液滴的變形及分裂行為最早可以追溯到18 世紀(jì)末19 世紀(jì)初。早在1882 年，Rayleigh[4]通過(guò)理論分析得到了液滴
化工進(jìn)展 2021年10期2021-11-03
- 高溫液滴流輻射換熱及蒸發(fā)特性
航天需求[1]。液滴輻射器(LDR)是大功率航天器實(shí)現(xiàn)余熱排出的一種理想形式[2-4]。LDR通過(guò)大量亞毫米級(jí)液滴在空間中輻射換熱來(lái)實(shí)現(xiàn)余熱釋放，具有很大的比換熱面積和較快的換熱速度，且在太空中不需過(guò)多的鎧裝保護(hù)。這些優(yōu)點(diǎn)是其他類(lèi)型的散熱器所不具有的。LDR的裝載工質(zhì)對(duì)于其散熱性能有著很重要的影響[5]，本文針對(duì)目前最具有應(yīng)用前景的矩形LDR[6]，對(duì)其液滴流的輻射換熱與蒸發(fā)特性進(jìn)行研究，開(kāi)發(fā)特性分析程序，分析不同因素對(duì)液滴流輻射換熱及蒸發(fā)特性的影響，從而
原子能科學(xué)技術(shù) 2021年10期2021-10-09
- 潤(rùn)濕性圖案表面上的液滴側(cè)向彈跳行為
0030）引 言液滴的定向運(yùn)動(dòng)在自然過(guò)程中廣泛存在，例如，沙漠甲蟲(chóng)利用其背部特殊的親疏水結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)水的收集和定向運(yùn)動(dòng)[1]；仙人掌使用圓錐形的尖刺來(lái)提供拉普拉斯壓力梯度[2]，從而將水輸送到其底部。在生產(chǎn)生活中，液滴定向運(yùn)動(dòng)也被廣泛應(yīng)用于自清潔[3-5]、傳熱強(qiáng)化[6-9]、霧滴捕集[10-12]、生物化學(xué)[13-15]等領(lǐng)域。隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，液滴的精確操控越來(lái)越受到人們關(guān)注，如何實(shí)現(xiàn)液滴的定向運(yùn)動(dòng)也成為眾多學(xué)者密切關(guān)注和不斷探索的問(wèn)題。液滴在表面的
化工學(xué)報(bào) 2021年8期2021-08-31
- 脫硫廢水在煙道中蒸發(fā)運(yùn)動(dòng)特性的數(shù)值研究
要求脫硫廢水霧化液滴必須在盡量短的時(shí)間和蒸發(fā)距離內(nèi)完全蒸發(fā)，以防止脫硫廢水對(duì)煙道和除塵器的腐蝕[10]。因此，研究煙氣中脫硫廢水霧化液滴的蒸發(fā)運(yùn)行過(guò)程，分析煙氣和液滴性質(zhì)對(duì)液滴蒸發(fā)運(yùn)動(dòng)特性的影響，對(duì)脫硫廢水煙道蒸發(fā)處理技術(shù)的工程應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)意義。筆者建立了霧化液滴在煙氣中蒸發(fā)和擴(kuò)散的數(shù)學(xué)模型，針對(duì)某330 MW鍋爐尾部煙道，利用Fluent軟件模擬計(jì)算了液滴的蒸發(fā)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，分析了煙氣溫度、流速、水蒸氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)以及液滴初始粒徑、初速、初溫、噴射角度和噴
動(dòng)力工程學(xué)報(bào) 2021年8期2021-08-23
- 雙液滴碰撞行為及調(diào)控機(jī)制的研究進(jìn)展
言氣體環(huán)境中的雙液滴碰撞行為廣泛存在于自然現(xiàn)象與工業(yè)應(yīng)用過(guò)程中，例如氣象學(xué)中雨滴的形成過(guò)程[1-5]、內(nèi)燃機(jī)等噴霧燃燒系統(tǒng)中的燃料液滴間的碰撞過(guò)程[6-10]、印刷業(yè)中的噴墨打印過(guò)程[11]、制藥工程中的溶劑噴霧過(guò)程[12]、食品生產(chǎn)中的噴霧干燥過(guò)程[13-15]、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的農(nóng)藥噴灑過(guò)程[16-17]、核反應(yīng)堆的操作過(guò)程[18]等。雙液滴碰撞行為對(duì)霧化過(guò)程起到強(qiáng)化作用，是對(duì)霧滴群空間運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行分析建模的基礎(chǔ)[19]。微觀上的雙液滴碰撞行為會(huì)影響介尺度條
化工學(xué)報(bào) 2021年5期2021-06-03
- 受限微結(jié)構(gòu)對(duì)低表面張力液滴合并彈跳的影響
表面能部分轉(zhuǎn)化為液滴的動(dòng)能，合并后的液滴能自發(fā)地彈離表面，這一現(xiàn)象被稱(chēng)為合并誘導(dǎo)的液滴彈跳[1]。合并誘導(dǎo)的液滴彈跳行為能促進(jìn)液滴的脫落，加快表面的刷新，在自清潔[2]、防冰防霜[3]、強(qiáng)化冷凝傳熱[4-6]和水回收[7]等領(lǐng)域具有極高的應(yīng)用潛力。然而，之前的研究已經(jīng)表明，由于液滴合并過(guò)程中動(dòng)量傳遞的限制，合并釋放的表面能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的效率極低，通常不高于6%[8-13]，這一特征顯著限制了合并誘導(dǎo)的液滴彈跳行為的應(yīng)用范圍。為了提高液滴合并彈跳行為的能量轉(zhuǎn)化
化工學(xué)報(bào) 2021年4期2021-05-15
- 氣流中液化天然氣液滴破碎數(shù)值模擬研究
中，存在LNG 液滴在氣相作用下的兩相流動(dòng)問(wèn)題。在不同冷卻級(jí)間需進(jìn)行氣液分離，而液滴的大小影響分離效率。液滴直徑越大，慣性力越大，越易分離。當(dāng)液滴破碎時(shí)，直徑變小，慣性力變小，不易分離。因此LNG 液滴的變形破碎將會(huì)對(duì)氣液分離器的分離效率產(chǎn)生重要影響。許多學(xué)者通過(guò)數(shù)值模擬法研究液滴的變形破碎過(guò)程，其中用于處理相界面的有格子玻爾茲曼（LBM）法［1-2］、水平集（Level Set）法［3-4］和流體體積（VOF）法［5-10］等。LBM法相比VOF 法不夠
石油化工 2021年3期2021-04-08
- 建筑環(huán)境中微生物對(duì)液滴蒸發(fā)影響的實(shí)驗(yàn)研究
含有各類(lèi)微生物的液滴.盡管絕大部分的室內(nèi)微生物屬于不影響人健康的中性微生物，但嗜肺軍團(tuán)菌、生物毒素和呼吸道傳染病病原體等機(jī)會(huì)性微生物仍需要通風(fēng)、空氣潔凈等工程控制手段以保證室內(nèi)居民健康.液滴的蒸發(fā)會(huì)影響其攜帶微生物的活性.但是液滴攜帶的微生物是否會(huì)影響其蒸發(fā)作用尚不明確[1-4].以人呼出液滴為例，其內(nèi)部組分較為復(fù)雜.除去部分離子、乳酸鹽及糖蛋白之外，還存在不同細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖等生命過(guò)程及不同屬種細(xì)菌之間的相互作用.這些影響因素可能造成了液滴液面張力的不同，
- 液滴撞擊超疏水冷表面的反彈/黏附特性對(duì)比研究*
引言表面溫度影響液滴撞擊固體表面動(dòng)力學(xué)過(guò)程。當(dāng)表面溫度足夠低，液滴凍結(jié)沉積，給輸電線(xiàn)路、巡航飛機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行造成嚴(yán)重威脅[1-3]。因此,深入研究液滴撞擊固體冷表面意義重大。針對(duì)液滴撞擊固體表面影響因素研究主要包括表面結(jié)構(gòu)和表面溫度[4-10]：Mishchenko等[11]開(kāi)展液滴撞擊超疏水傾斜冷表面實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，液滴出現(xiàn)反彈現(xiàn)象；Bahadur等[12]發(fā)現(xiàn)固體表面結(jié)構(gòu)、化學(xué)性質(zhì)及熱力學(xué)性質(zhì)會(huì)影響冰珠形成過(guò)程；Jung等[13]發(fā)現(xiàn)固體表面粗糙度對(duì)液滴結(jié)冰
中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù) 2021年1期2021-02-04
- 傾斜條件對(duì)噴淋液滴運(yùn)動(dòng)特性的影響
正常范圍，而噴淋液滴的動(dòng)力學(xué)特性是影響噴淋系統(tǒng)降溫、降壓效果的決定性因素[1-3]。船舶在海上運(yùn)動(dòng)時(shí)，遭受海風(fēng)、海浪等導(dǎo)致船體傾斜，近年來(lái)研究表明海洋條件對(duì)流體的流動(dòng)特性和傳熱特性影響顯著[4-5]。鑒于上述工程背景，針對(duì)豎直條件下液滴在空氣、飽和蒸汽環(huán)境下的動(dòng)力學(xué)特性開(kāi)展廣泛研究[6-8]。Lemaitre和Porcheron[9]開(kāi)展了噴淋質(zhì)量流量對(duì)傳熱傳質(zhì)特性影響的實(shí)驗(yàn)研究，采用粒子圖像測(cè)速法測(cè)量液滴速度，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量流量是影響的關(guān)鍵因素。祝杰等[10-
原子能科學(xué)技術(shù) 2021年2期2021-02-03
- 噴淋液滴在中低壓飽和蒸汽環(huán)境下傳熱特性研究
正常范圍，而噴淋液滴的傳熱特性是影響噴淋系統(tǒng)降溫、降壓效果的決定性因素[1-3]。液滴在離開(kāi)噴頭后，初始動(dòng)力學(xué)參數(shù)和熱工參數(shù)是構(gòu)建傳熱模型的關(guān)鍵參數(shù)，也是影響液滴與蒸汽間傳熱特性的重要參數(shù)，學(xué)者們針對(duì)噴淋系統(tǒng)的傳熱特性開(kāi)展廣泛研究[4-5]。Lemaitre和Porcheron等[6-7]采用TOSQAN試驗(yàn)臺(tái)架和CFD數(shù)值計(jì)算相結(jié)合的方法，研究噴淋液滴與混合氣體間的傳熱傳質(zhì)特性，測(cè)量了噴淋區(qū)域距離噴頭不同位置處的液滴溫度。劉家磊等[8]通過(guò)理論計(jì)算研究核
原子能科學(xué)技術(shù) 2020年12期2020-12-15
- 液滴碰撞親-疏水交界面的動(dòng)力學(xué)特征
102206)液滴碰撞固體壁面是一種常見(jiàn)的自然現(xiàn)象，在工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用，如3D打印[1]、精密熔滴沉積[2]、噴漆和涂層[3-4]等。液滴碰撞表面后的行為是一個(gè)復(fù)雜多變的動(dòng)態(tài)過(guò)程，受多種因素的影響，包括材料物性、碰撞速度、環(huán)境溫度和氣壓等[5]。受不同因素的影響，液滴碰撞固體壁面后的現(xiàn)象主要分為沉積、部分濺射、冠狀濺射、回縮破碎、部分回彈及完全回彈等[6]。研究液滴碰撞的瞬態(tài)過(guò)程，是認(rèn)識(shí)液滴鋪展動(dòng)力學(xué)特性的重要依據(jù)。為此，國(guó)內(nèi)外研究者對(duì)液滴碰撞固體表面
原子能科學(xué)技術(shù) 2020年10期2020-10-24
- 單指式微執(zhí)行器端面冷凝液滴的遷移特性*
50080)操作液滴是液體介質(zhì)微操作機(jī)器人的先決條件, 研究單指微執(zhí)行器端面冷凝液滴的遷移特性, 對(duì)操作液滴的穩(wěn)定獲取具有重要指導(dǎo)意義. 首先分析基于冷凝液滴的微構(gòu)件柔順操作原理, 推導(dǎo)作用于微球上的液橋力方程. 建立單指微執(zhí)行器端面的冷凝液滴生長(zhǎng)模型, 包括單液滴生長(zhǎng)、液滴合并、溫度誘導(dǎo)和邊緣滯后, 分析影響端面冷凝液滴遷移的因素. 直徑130—400 μm 單指微執(zhí)行器的端面冷凝實(shí)驗(yàn)表明, 冷凝液滴經(jīng)過(guò)生長(zhǎng)合并后, 在端面形成單個(gè)液滴, 溫度梯度和邊緣
物理學(xué)報(bào) 2020年18期2020-10-13
- 液滴的動(dòng)態(tài)行為控制
京 100190液滴的動(dòng)態(tài)行為控制。液滴動(dòng)態(tài)行為控制在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中具有重要應(yīng)用。從噴淋降溫、防結(jié)冰到微流控和噴墨打印，都需要控制液滴的動(dòng)態(tài)行為1,2。例如，噴淋降溫過(guò)程需要延長(zhǎng)液滴撞擊到熱表面后的接觸時(shí)間，從而提高基底的散熱量3。在干旱地區(qū)對(duì)冷凝的霧氣進(jìn)行收集時(shí)，需要控制液滴的定向移動(dòng)4。目前，研究人員發(fā)展出各種各樣的方法來(lái)控制液滴的動(dòng)態(tài)行為。2014年，香港城市大學(xué)王鉆開(kāi)等人提出，合理設(shè)計(jì)基底的微結(jié)構(gòu)可將液滴在超疏水表面的接觸時(shí)間縮短至原來(lái)的四分
物理化學(xué)學(xué)報(bào) 2020年9期2020-09-28
- 一種基于微芯片快速生成雙層乳化液滴的方法
快速生成雙層乳化液滴的方法白立寬1,2*，袁會(huì)領(lǐng)2*，涂然2，王欽宏2，花爾并11天津科技大學(xué) 生物工程學(xué)院，天津 300457 2中國(guó)科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所 中國(guó)科學(xué)院系統(tǒng)微生物工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300308體外區(qū)室化(compartmentalization，IVC) 是通過(guò)制備微液滴反應(yīng)小室包裹單個(gè)基因 (包含表達(dá)體系) 或細(xì)胞進(jìn)行反應(yīng)和培養(yǎng)，從而建立表現(xiàn)型與基因型的偶聯(lián)，并借助流式細(xì)胞儀(Fluorescence-activated ce
生物工程學(xué)報(bào) 2020年7期2020-07-29
- 液滴間相互碰撞融合與破碎的實(shí)驗(yàn)研究
44)1 前 言液滴間相互碰撞是自然界和工程領(lǐng)域各種流體動(dòng)力學(xué)過(guò)程中常見(jiàn)的一種現(xiàn)象，比如雨、雪的形成過(guò)程，內(nèi)燃機(jī)、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的噴霧燃燒過(guò)程，化工工程中的液液萃取過(guò)程等[1]。其中，在發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴霧與霧化過(guò)程中，液滴間的相互碰撞對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作性能產(chǎn)生重要影響[2]。目前，國(guó)內(nèi)外針對(duì)液滴間相互碰撞研究采用的方法包括理論解析[3-5]、數(shù)值模擬[6-10]和實(shí)驗(yàn)方法[11-14]。其中，理論解析和數(shù)值模擬方法雖然可以省時(shí)、低成本地得到研究結(jié)果，但由于采用了一定的假
高?；瘜W(xué)工程學(xué)報(bào) 2020年2期2020-06-10
- 噴淋液滴在空氣環(huán)境下的運(yùn)動(dòng)特性
正常范圍，而噴淋液滴的動(dòng)力學(xué)特性是影響噴淋系統(tǒng)降溫、降壓效果的決定性因素[1-4]。液滴在離開(kāi)噴淋頭后，初始速率、噴射角度、臨界尺寸、沉降雷諾數(shù)等是構(gòu)建動(dòng)力學(xué)模型的關(guān)鍵參數(shù)，學(xué)者們針對(duì)液滴在空氣、飽和蒸汽環(huán)境下的動(dòng)力學(xué)特性開(kāi)展了廣泛研究[5-7]。Ford和Lekic[8]通過(guò)液滴冷凝蒸汽傳熱過(guò)程，獲得了考慮蒸汽冷凝液滴尺寸增長(zhǎng)的計(jì)算關(guān)系式。Lemaitre和Porcheron[9]開(kāi)展了噴淋質(zhì)量流量對(duì)傳熱傳質(zhì)特性影響的實(shí)驗(yàn)研究，采用粒子圖像測(cè)速法(PIV
原子能科學(xué)技術(shù) 2020年1期2020-03-30
- 高能表面上雙組分液滴的運(yùn)動(dòng)
00350)控制液滴的運(yùn)動(dòng)行為在微流體的處理[1]、自清潔表面[2]及熱傳遞[3]中十分重要. 液滴運(yùn)動(dòng)可以通過(guò)表面能的梯度來(lái)實(shí)現(xiàn)，然而現(xiàn)有技術(shù)需要大的梯度或者精心準(zhǔn)備的表面才能克服接觸線(xiàn)釘扎的影響，這通常會(huì)限制液滴運(yùn)動(dòng). 近幾年，Cira等人[4]發(fā)現(xiàn)，對(duì)于雙組分液滴如丙二醇(PG)和水的混合液滴，在干凈的玻璃上不會(huì)被釘扎，也不會(huì)引起相鄰液滴在一定距離內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，因?yàn)閷?duì)于高能表面上的這些雙組分液滴不會(huì)完全擴(kuò)散，而是表現(xiàn)出明顯的接觸角，由蒸發(fā)誘導(dǎo)的表面張力梯
物理實(shí)驗(yàn) 2019年12期2019-12-30
- 離散液滴運(yùn)動(dòng)模型研究
除汽水混合物中的液滴，為汽輪機(jī)提供品質(zhì)合格的飽和蒸汽。汽水分離器中，涉及大量復(fù)雜的氣液兩相流動(dòng)現(xiàn)象，包括液滴產(chǎn)生、蒸汽攜帶液滴運(yùn)動(dòng)、液滴之間相互碰撞、液滴與液膜和固體壁面間碰撞、液滴消亡、液滴相變等，有許多學(xué)者針對(duì)汽水分離中液滴的運(yùn)動(dòng)機(jī)理和特性展開(kāi)了大量研究，已取得了較明顯的主題性和系統(tǒng)性成果。張謹(jǐn)奕[1]在球體顆粒運(yùn)動(dòng)機(jī)理研究和汽水分離機(jī)理分析的基礎(chǔ)上，建立了三維單液滴運(yùn)動(dòng)模型(Z&B 模型)，解釋了液滴運(yùn)動(dòng)的行為機(jī)理；深入研究了球體邊界層，確定了液滴邊
原子能科學(xué)技術(shù) 2019年10期2019-10-30
- 超疏水表面液滴凍結(jié)初期凍結(jié)行為傳遞特性
上霜層的形成經(jīng)過(guò)液滴形成、液滴凍結(jié)、霜晶生成和霜層生長(zhǎng)過(guò)程[12-13]。然而，人們對(duì)有關(guān)超疏水表面結(jié)霜過(guò)程的液滴凝結(jié)階段和霜晶生長(zhǎng)階段的研究較多，對(duì)有關(guān)液滴凍結(jié)初期行為特性的研究報(bào)道甚少[14]。表面邊緣粗糙度高，形成“邊緣效應(yīng)”，液滴凍結(jié)往往首先發(fā)生于固體表面的邊緣，而后通過(guò)液滴間的相互作用，凍結(jié)行為逐漸傳遞至整個(gè)表面[14]。有實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明，超疏水表面上凝結(jié)液滴凍結(jié)后形成“冰橋”，與其周?chē)?span id="j5i0abt0b" class="hl">液滴連結(jié)，從而實(shí)現(xiàn)凍結(jié)行為的傳遞[15-16]。作為結(jié)霜過(guò)程中
- 勻強(qiáng)電場(chǎng)下分散相液滴聚結(jié)行為分析
電場(chǎng)下油水乳狀液液滴大小進(jìn)行觀察。結(jié)果表明，場(chǎng)強(qiáng)升高可增大液滴粒徑提高聚結(jié)效果，但增大到一定程度會(huì)發(fā)生電分散，影響分離效果。孫治謙等[7]對(duì)影響液滴變形聚結(jié)的影響因素進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。研究發(fā)現(xiàn)，隨著液滴中心距比越大，液滴靠近所需的時(shí)間越大。隨著電場(chǎng)強(qiáng)度的增加，液滴靠近的時(shí)間呈現(xiàn)線(xiàn)性降低的趨勢(shì)。梁猛[8]基于Cahn-Hilliard方程的相場(chǎng)方法從微觀的角度研究了液滴的變形、破裂和聚結(jié)行為，在液滴的聚結(jié)過(guò)程中，影響聚結(jié)時(shí)間的主要因素為電場(chǎng)強(qiáng)度，增大電場(chǎng)
安全、健康和環(huán)境 2018年12期2019-01-15
- 勻強(qiáng)電場(chǎng)下分散相液滴的聚并
19)當(dāng)分散相多液滴懸浮于另一種不相溶的黏性液體并處于靜電場(chǎng)中時(shí),由于兩相流體間界面特性與電特性的不同,在界面處會(huì)產(chǎn)生切向力和法向力,液滴在這種力的作用下發(fā)生變形或誘導(dǎo)表面不穩(wěn)定現(xiàn)象從而導(dǎo)致聚并的產(chǎn)生[1-2].這種分散相液滴在另一種液體中的聚并行為是原油乳化液破乳脫水工藝中關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié).電破乳的基本原理是通過(guò)給乳化液施加外加電場(chǎng),使分散相液滴極化變形、相互碰撞,使小液滴聚合為大液滴并在重力作用下脫離出來(lái),最終實(shí)現(xiàn)油水兩相分離.電破乳法以高效、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)
- 復(fù)乳液在延展流中流變行為研究
探究復(fù)乳液內(nèi)部子液滴的大小和位置分布對(duì)其流變行為的影響，采用二維波譜邊界元素法數(shù)值模擬了延展流中同心復(fù)乳液和非對(duì)稱(chēng)復(fù)乳液的流變行為．通過(guò)改變子液滴的大小和位置得到復(fù)乳液不同的流變行為，并深入分析其變形和移動(dòng)機(jī)理．研究結(jié)果表明：在不同的毛細(xì)管數(shù)下，同心復(fù)乳液內(nèi)部子液滴的存在對(duì)復(fù)乳液的變形有正反雙重作用；雙子液滴的不對(duì)稱(chēng)分布導(dǎo)致非對(duì)稱(chēng)復(fù)乳液兩側(cè)界面變形和曲率不對(duì)稱(chēng)，界面曲率差驅(qū)使母液滴在延展流中發(fā)生移動(dòng)．邊界元方法；延展流；復(fù)乳液；流變行為；界面曲率復(fù)乳液在包
天津大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)與工程技術(shù)版) 2018年1期2018-01-19
- 高速氬氣流中水滴和電子氟化液滴變形破碎的實(shí)驗(yàn)研究
中水滴和電子氟化液滴變形破碎的實(shí)驗(yàn)研究熊紅平1，劉金宏2，施紅輝1，章利特1(1.浙江理工大學(xué)機(jī)械與自動(dòng)控制學(xué)院，杭州 310018；2.中國(guó)工程物理研究院流體物理研究所沖擊波物理與爆轟物理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川綿陽(yáng) 621900)在豎直激波管中實(shí)驗(yàn)研究了液滴在高速氣流中的變形破碎現(xiàn)象。使用高速相機(jī)直接拍攝法以及陰影法獲得了兩種不同的液滴在不同氣相中變形破碎的形態(tài)特征圖像，定量分析了液滴位移及橫向變形隨時(shí)間的變化關(guān)系。結(jié)果表明：液滴的表面張力越小，液滴越容易變形
- 單液滴撞擊超疏水冷表面的反彈及破碎行為
孝保，陳振乾?單液滴撞擊超疏水冷表面的反彈及破碎行為李棟1,2，王鑫1，高尚文1，諶通1，趙孝保1,2，陳振乾3(1南京師范大學(xué)能源與機(jī)械工程學(xué)院，江蘇南京210042；2江蘇省能源系統(tǒng)過(guò)程轉(zhuǎn)化與減排技術(shù)工程實(shí)驗(yàn)室，江蘇南京210042；3東南大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院，江蘇南京210096）對(duì)直徑2.8 mm的液滴撞擊冷表面的動(dòng)態(tài)行為進(jìn)行快速可視化觀測(cè)，對(duì)比研究單液滴撞擊普通冷表面以及超疏水冷表面的動(dòng)力學(xué)特性，同時(shí)對(duì)初始撞擊速度以及冷表面溫度對(duì)液滴動(dòng)態(tài)演化行為的
化工學(xué)報(bào) 2017年6期2017-06-05
- 噴霧蒸發(fā)中單個(gè)液滴蒸發(fā)特性的研究
）噴霧蒸發(fā)中單個(gè)液滴蒸發(fā)特性的研究王珍（中國(guó)華電集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究總院有限公司，北京市100016）本文以高溫氣流中單個(gè)液滴蒸發(fā)為對(duì)象，建立液滴與氣流間的傳熱傳質(zhì)模型，分析單個(gè)液滴的運(yùn)動(dòng)過(guò)程和熱質(zhì)傳遞特性，計(jì)算獲取了液滴直徑和完全蒸發(fā)時(shí)間的變化規(guī)律。結(jié)果表明，相同液滴初始條件下，來(lái)流溫度越高和速度越大，液滴與來(lái)流氣體間的傳熱和傳質(zhì)過(guò)程越強(qiáng)，液滴完全蒸發(fā)時(shí)間越短，其中來(lái)流速度的影響主要體現(xiàn)在液滴剛剛進(jìn)入氣體的初期蒸發(fā)階段，而來(lái)流溫度則通過(guò)平衡階段傳熱溫差來(lái)影響
低碳世界 2016年31期2016-12-03
- 基底厚度對(duì)蒸發(fā)液滴表面溫度分布的影響
?基底厚度對(duì)蒸發(fā)液滴表面溫度分布的影響張凱，王依霖，徐學(xué)鋒（北京林業(yè)大學(xué)工學(xué)院，北京 100083）蒸發(fā)液滴的表面溫度分布對(duì)液滴的液體流動(dòng)和顆粒沉積有著重要的影響。獲得液滴表面溫度目前主要采用數(shù)值計(jì)算方法。針對(duì)有限厚度基底上的蒸發(fā)液滴，分析了網(wǎng)格劃分對(duì)液滴表面溫度計(jì)算結(jié)果的影響。結(jié)果表明，相比于液滴邊緣附近區(qū)域，液滴中心區(qū)域網(wǎng)格的細(xì)化對(duì)計(jì)算結(jié)果影響不大；而在接觸線(xiàn)附近，相比于網(wǎng)格尺寸，網(wǎng)格細(xì)化區(qū)域大小對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響也很小。利用數(shù)值方法研究了基底厚度對(duì)蒸發(fā)
化工學(xué)報(bào) 2015年2期2015-10-17
- 液滴碰撞水平壁面實(shí)驗(yàn)研究
266555)液滴碰撞水平壁面實(shí)驗(yàn)研究李大樹(shù),仇性啟,于 磊,鄭志偉(中國(guó)石油大學(xué)(華東)化學(xué)工程學(xué)院,山東青島 266555)采用高速攝像儀結(jié)合像素分析法觀測(cè)了液滴碰撞水平干壁面鋪展、收縮、飛濺等動(dòng)力學(xué)形態(tài)變化,并定量獲得了液滴鋪展系數(shù)和鋪展速度隨無(wú)量綱時(shí)間的變化規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:液滴的鋪展系數(shù)和鋪展速度與碰撞速度和液滴初始直徑密切相關(guān),碰撞速度越大,液滴的鋪展系數(shù)和鋪展速度越大,鋪展速度在撞壁初始階段變化明顯,隨時(shí)間逐漸趨于穩(wěn)定;液滴初始直徑越大,
實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理 2015年4期2015-07-07
- 剪切流場(chǎng)下液滴碰撞的流變特性
27)剪切流場(chǎng)下液滴碰撞的流變特性王程遙1張程賓1陳永平1,3張 林2(1東南大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院,南京 210096)(2中國(guó)工程物理研究院激光聚變研究中心,綿陽(yáng) 621900)(3揚(yáng)州大學(xué)水利與能源動(dòng)力工程學(xué)院,揚(yáng)州 225127)基于VOF液/液相界面追蹤方法,建立了不可壓縮水/油單乳液液滴動(dòng)力學(xué)模型并進(jìn)行數(shù)值求解,模擬研究了剪切流場(chǎng)條件下2個(gè)相同體積的液滴在碰撞過(guò)程中的相互作用及變形行為．觀察了液滴碰撞過(guò)程中液滴的運(yùn)動(dòng)軌跡,并對(duì)相應(yīng)的內(nèi)在機(jī)理進(jìn)行了分
- 基于二元液滴碰撞模型的噴霧計(jì)算研究
。噴霧中含有大量液滴，它們?cè)谶\(yùn)動(dòng)過(guò)程中相互碰撞，導(dǎo)致噴霧內(nèi)液滴數(shù)目、大小和速度等參數(shù)的改變，從而影響噴霧的形態(tài)。而噴霧的形態(tài)是設(shè)計(jì)噴霧裝置的關(guān)鍵參數(shù)。因此通過(guò)數(shù)值模擬方法建立并求解液滴運(yùn)動(dòng)碰撞模型，從而定量模擬噴霧的形態(tài)，會(huì)為噴霧裝置的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。噴霧中大量液滴在運(yùn)動(dòng)的同時(shí)發(fā)生碰撞。由于液滴碰撞過(guò)程的復(fù)雜性，一般在模型中僅考慮兩個(gè)液滴同時(shí)發(fā)生碰撞（二元液滴碰撞）。二元液滴碰撞模型由O'Rourke于1981年 首 次 提 出［4］，并 在KIVA 和FL
原子能科學(xué)技術(shù) 2015年1期2015-03-20
- 高溫氣流中單分散液滴蒸發(fā)實(shí)驗(yàn)研究
高溫氣流中單分散液滴蒸發(fā)實(shí)驗(yàn)研究于 磊, 仇性啟, 李大樹(shù)(中國(guó)石油大學(xué)(華東)化學(xué)工程學(xué)院, 山東 青島 266580)利用一種簡(jiǎn)易的單分散液滴流發(fā)生裝置,通過(guò)高速相機(jī)對(duì)液滴流蒸發(fā)過(guò)程進(jìn)行記錄,輔以配套的圖像處理軟件,研究不同條件下的單分散液滴的蒸發(fā)特性,同時(shí)研究了環(huán)境溫度和對(duì)流強(qiáng)度對(duì)單分散液滴蒸發(fā)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,單分散液滴的蒸發(fā)經(jīng)歷瞬態(tài)加熱過(guò)程和平衡蒸發(fā)階段,瞬態(tài)加熱階段液滴的蒸發(fā)速率變化劇烈,該階段液滴受熱膨脹,直徑增大;平衡蒸發(fā)階段單分散液滴
實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理 2015年2期2015-03-10
- 礦井排風(fēng)熱回收上噴淋液滴運(yùn)動(dòng)模型及其優(yōu)化
排風(fēng)熱回收上噴淋液滴運(yùn)動(dòng)模型及其優(yōu)化崔海蛟1，王海橋1，2，陳世強(qiáng)1，2，趙 杰1，賈 騰1，章曉偉1( 1．湖南科技大學(xué)能源與安全工程學(xué)院，湖南湘潭411201; 2．湖南省礦山通風(fēng)與除塵裝備工程技術(shù)研究中心，湖南湘潭411201)為了減小礦井排風(fēng)熱回收裝置的水損失量，設(shè)計(jì)了上噴式礦井排風(fēng)熱回收裝置。通過(guò)液滴受力及運(yùn)動(dòng)分析，計(jì)算了不同迎面風(fēng)速u(mài)a下液滴不被吹飛的臨界直徑，以及不同迎面風(fēng)速、液滴粒徑d與液滴初速度ud下，液滴最大上升高度。當(dāng)ud3ua時(shí)，液
黑龍江科技大學(xué)學(xué)報(bào) 2014年1期2014-11-08
- 油水兩相流管道內(nèi)液滴形成過(guò)程研究
和管泵系統(tǒng)不同，液滴的破碎、碰撞和聚結(jié)概率也不同，在不同工況下會(huì)形成不同的、穩(wěn)定的液滴粒徑及其分布。液滴粒徑及其分布會(huì)影響到油水兩相分散流的宏觀流動(dòng)特性。Tsouris和Tavlarides[1]試圖通過(guò)分析液滴的破裂與聚合過(guò)程來(lái)預(yù)測(cè)粒徑的分布，但受制于實(shí)驗(yàn)條件，沒(méi)有得到預(yù)期的結(jié)果。Wahaibi等[2]采用高速攝像技術(shù)研究了油水兩相流中液滴的形成機(jī)理他們認(rèn)為 K-H不穩(wěn)定性是液滴形成的主要原因。Pacek和Nienow[3]指出：液滴聚合的效率和液滴間的
化工進(jìn)展 2014年3期2014-10-11
- HTR蒸汽發(fā)生器環(huán)形通道內(nèi)單液滴蒸發(fā)行為研究
水事故研究中，單液滴蒸發(fā)的研究開(kāi)始受到關(guān)注。液滴蒸發(fā)是一種復(fù)雜的物理現(xiàn)象，它包含傳熱和傳質(zhì)兩個(gè)同時(shí)進(jìn)行的過(guò)程。經(jīng)典的蒸發(fā)模型由Spalding[1]提出，假設(shè)氣體邊界層是準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)、液滴球?qū)ΨQ(chēng)、忽略熱輻射作用、液滴溫度空間均勻。最早用于估算液滴蒸發(fā)過(guò)程的模型是Godsave[2]提出的D2定律，該模型未考慮液相傳熱和傳質(zhì)，是一個(gè)氣相模型。本文以蒸汽發(fā)生器環(huán)形通道中液滴的運(yùn)動(dòng)和蒸發(fā)為研究對(duì)象，對(duì)高溫氦氣中的單液滴蒸發(fā)特性進(jìn)行數(shù)值研究，為進(jìn)一步掌握液滴在一回路高速
原子能科學(xué)技術(shù) 2014年11期2014-08-08
- 氣井多液滴攜液理論模型研究
1969年提出了液滴模型，Turner 假設(shè)液滴在高速氣流攜帶下是球形液滴，通過(guò)對(duì)單個(gè)球形液滴的受力分析，得到了氣井?dāng)y液的臨界流速公式。此后，Coleman 在研究了大量低壓氣井的生產(chǎn)數(shù)據(jù)后，推導(dǎo)出了新的低壓氣井的臨界流速公式。2000年Nosseir年建立瞬變流模型和紊變流模型。2001年，李閩以液滴在多個(gè)力作用下會(huì)變成一橢球體的思想，得到了新的臨界流速模型。盡管如此，這些研究都是單個(gè)液滴分析思想，其實(shí)上，氣體在管流中，可能會(huì)發(fā)生多液滴碰撞、分離、回落、
河南科技 2013年10期2013-08-12
- 高溫氣流中液滴蒸發(fā)特性的研究
00 ℃，急冷油液滴應(yīng)該在最短的時(shí)間內(nèi)吸收熱量后完全汽化，否則未蒸發(fā)的急冷油液滴會(huì)黏附在急冷器壁面造成結(jié)焦［2］。急冷油冷卻裂解氣的實(shí)質(zhì)是液滴在高溫氣流中的蒸發(fā)問(wèn)題，研究液滴在高溫氣流中的蒸發(fā)機(jī)理，將最大程度減少急冷器的結(jié)焦，提高裂解裝置的生產(chǎn)效率，并實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)液滴蒸發(fā)進(jìn)行了大量理論研究［3-6］，建立了液滴蒸發(fā)模型，分析了液滴運(yùn)動(dòng)規(guī)律，總結(jié)出液滴蒸發(fā)過(guò)程中溫度和壓力等因素對(duì)液滴溫度、直徑的影響規(guī)律。但由于實(shí)驗(yàn)條件的限制，只有少
石油化工 2013年3期2013-05-03
- 超疏水表面上冷凝液滴發(fā)生彈跳的機(jī)制與條件分析
超疏水表面上冷凝液滴發(fā)生彈跳的機(jī)制與條件分析劉天慶*孫 瑋 孫相彧 艾宏儒(大連理工大學(xué)化工學(xué)院,遼寧大連116024)使用液滴合并前后的體積和表面自由能守恒作為兩個(gè)限制條件,確定了合并液滴的初始形狀,即為偏離平衡態(tài)的亞穩(wěn)態(tài)液滴,具有縮小其底半徑而向平衡態(tài)液滴轉(zhuǎn)變的推動(dòng)力.進(jìn)而分析了液滴變形過(guò)程中的推動(dòng)力和三相線(xiàn)(TPCL)上的滯后阻力,建立了液滴變形的動(dòng)態(tài)方程并進(jìn)行了差分求解.如果液滴能夠變形至底半徑為0 mm的狀態(tài),則根據(jù)該狀態(tài)下液滴重心上移的速度確定
物理化學(xué)學(xué)報(bào) 2012年5期2012-12-21
- 氣液旋流器內(nèi)液滴破碎和碰撞的數(shù)值模擬
1）氣液旋流器內(nèi)液滴破碎和碰撞的數(shù)值模擬金向紅1，金有海2，王建軍2（1.安徽理工大學(xué)化工學(xué)院，安徽淮南 232001;2.中國(guó)石油大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，山東東營(yíng) 257061）氣液旋流分離器內(nèi)是一個(gè)復(fù)雜的強(qiáng)旋湍流場(chǎng)，流場(chǎng)內(nèi)的液滴受氣動(dòng)力、剪切力和湍流脈動(dòng)的作用，發(fā)生劇烈的相互碰撞、聚合、破碎并撞擊筒壁。對(duì)旋流器內(nèi)液滴間的碰撞、聚合、液滴的破碎和碰壁的機(jī)制進(jìn)行分析，在前人研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合旋流器的實(shí)際情況，提出適用于氣液旋流器強(qiáng)旋氣相湍流場(chǎng)內(nèi)液滴間碰撞、液滴破