电场作用下乙醇的稳定多股射流现象

发布时间：2021-02-01 21:36

　　基于高时空分辨率的高速摄像技术,通过精确记录无水乙醇静电雾化多股射流模式下射流形成及演变的显微形貌特征,研究了电邦德数及无量纲流量等参数对稳定雾化区间及稳定股数演变行为的影响及作用规律.研究结果表明:乙醇稳定多股射流存在不同的稳定股数,其稳定股数N波动区间为2～10股,并先后出现稳定多股射流弯液面模式和边缘模式.边缘模式下,随着稳定股数的增加,稳定多股射流的电邦德数区间和临界最低电邦德数均在不断增大,且出现稳定多股射流的电压开关现象.随着无量纲流量的增加,各稳定股数下的电邦德数极大值整体呈线性增长趋势,同等流量下电邦德数极大值随稳定股数的增加而不断增大,且较电邦德数极小值的增加幅度明显.此外,边缘模式下随着稳定股数的增加,射流偏离角整体呈增大趋势,但各股数下的射流偏离角变化幅度均控制在5°±0.3°. 

【文章来源】：科学通报. 2020,65(11)北大核心

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【部分图文】：

随时间变化的稳定8股射流的雾化演变形态

(网络版彩色)不同流量下稳定射流股数随电邦德数的变化

由于稳定多股射流中边缘模式下5～8股的出现频率高,相较于其他股数容易产生,在实际应用中也是最适合利用的股数范围.图6给出了该股数范围下稳定射流的电压区间.从图中可以看出,在特定关键参数下,边缘多股射流模式中稳定射流股数将随着荷电电压的增加呈现阶梯式的连续增大,股数之间过渡转变时不存在不稳定多股射流发生的电压区间,相邻股数射流之间的切换在临界电压处如拨动开关一样瞬时完成,这里称之为电压开关现象.这意味着通过结构参数和流量的精准控制,稳定多股射流存在特有的连续稳定电压区间(跨度可达1 k V),这个特殊的电压区间跨度大,在电压调节中容易实现稳定多股射流雾化行为.电压开关现象的发现使得多股射流模式的拓展应用成为可能,未来研究涉及稳定多股荷电射流的多毛细管微通道阵列集成模块构建,大跨度的稳定电压区间有利于整体多股射流雾化的稳定,从而在成倍增长供给流量的情况下形成单分散性更好的亚微米级液滴.2.5 无量纲流量影响下形成稳定多股射流的极限电邦德数

【参考文献】：
期刊论文
[1]锥射流模式下乙醇静电喷雾液滴速度特性分析[J]. 甘云华,江政纬,李海鸽.  力学学报. 2017(06)
[2]一种有效的多室结构微胶囊制备方法:多流体复合电喷技术[J]. 陈洪燕,赵勇,江雷.  科学通报. 2009(10)
[3]电流体动力学研究进展及其应用[J]. 陈效鹏,程久生,尹协振.  科学通报. 2003(07)



本文编号：3013477