纳米流体液滴撞击固体壁面的实验和模拟研究

发布时间：2021-01-08 12:19

　　液滴撞击固体壁面现象常见于动力机械、喷雾冷却和薄膜材料沉积制备等工业生产中。将石墨烯和碳纳米管作为分散颗粒,应用超声波分散技术制备均匀性与稳定性良好的树脂基纳米流体。利用高速摄像技术,研究纳米流体液滴撞击固体壁面的动力学行为。基于有限元法,通过修正的幂律黏度模型耦合纳米流体的剪切变稀特性,采用水平集方法捕捉相界面的移动,建立纳米流体液滴撞击固体壁面的数值模型。模拟结果与实验结果较好一致,验证了数值模型的正确性与准确性。研究发现实验配制的纳米流体表现出非牛顿剪切变稀特性,纳米颗粒的加入抑制了液滴撞击固体壁面过程中的铺展和回缩行为。随着幂律指数m的减小,液滴撞击固体壁面后的铺展范围变大。随着表面张力的增大,液滴的无量纲直径在铺展阶段无明显变化,但在回缩阶段逐渐减小。 

【文章来源】：中国科学院大学学报. 2020,37(02)北大核心

【文章页数】：7 页

【文章目录】：
1 实验方法
2 数值计算模型
    2.1 控制方程
    2.2 相界面追踪方程
3 分析与讨论
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米流体液滴撞击壁面铺展动力学特性研究[J]. 刘海龙,沈学峰,王睿,曹宇,王军锋.  力学学报. 2018(05)



本文编号：2964583