液滴撞击热固体表面动态特性实验研究

发布时间：2020-12-30 22:23

　　液滴撞击热固体表面的动态特性过程与催化裂化、内燃机燃料燃烧、喷淋冷却等工程息息相关。对其过程及内在机理的认识,不但能够丰富自由界面气液两相流及传热理论体系,而且对于传质传热工程应用具有重要指导意义。本文利用高速摄像机实验研究了液滴撞击热曲面和微沟槽阵列表面后的动态行为,探讨了撞击液滴的动态特性,并对其结果进行了相关理论分析。利用高速摄像机记录了液滴撞击热曲面后的动态过程,分析了液滴沸腾模式、铺展和接触时间的变化。相对液滴撞击凸面而言,相同撞击速度下,凹面动态Leidenfrost温度更低。撞击曲面后,液膜沿曲面方向的重力分量促进液滴在凸面上铺展,相反抑制液滴在凹面上铺展,同时此重力分量随着曲面直径的减小而增大,相应地液滴在凸面上铺展比更大,而在凹面上更小。液滴与固体表面的局部直接接触产生的快速热交换提高了液滴温度,随之液滴的表面张力及粘度减小,此将对液滴的铺展有一定的促进作用。相比液滴撞击平面,曲面非对称结构导致液滴撞击之后质量不均匀分布,继而膜态沸腾的液滴在凸面轴线或者凹面弧线方向上快速回缩,最终带动整个液滴快速脱离曲面,减小液滴与曲面接触时间,且曲面直径越小接触时间越小。此外,随着... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 液滴撞击固体表面研究现状
        1.2.1 液滴撞击固体表面基本现象
        1.2.2 液滴撞击固体表面特征参数的研究
        1.2.3 液滴撞击固体表面定向运动的研究
    1.3 当前研究的不足
    1.4 本文主要研究内容
2 液滴撞击热固体表面的基础理论
    2.1 液滴润湿固体表面相关理论
        2.1.1 表面张力
        2.1.2 体系润湿性
        2.1.3 毛细力
    2.2 液滴与固体表面传热相关理论
    2.3 本章小结
3 液滴撞击热曲面的动态特性实验研究
    3.1 实验装置
    3.2 实验方法
    3.3 实验结果
    3.4 特征参数分析
        3.4.1 曲面温度对液滴铺展特性的影响
        3.4.2 曲面曲率对液滴铺展特性的影响
        3.4.3 曲面温度对液滴接触时间的影响
        3.4.4 曲面曲率对液滴接触时间的影响
    3.5 本章小结
4 液滴撞击热微沟槽阵列表面的动态特性实验研究
    4.1 微沟槽阵列表面的制造
    4.2 实验方法
    4.3 实验结果
        4.3.1 液滴撞击常温表面的运动过程
        4.3.2 液滴撞击热表面的运动过程
    4.4 理论分析
        4.4.1 液滴撞击热表面铺展特性分析
        4.4.2 液滴撞击热表面后定向运动分析
    4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：2948399