纳米流体复合静电喷雾切削的雾化和荷电特性研究
发布时间：2021-12-25 06:38
针对微量润滑和静电喷雾切削性能和环保性能的不足,本文提出开展“纳米流体复合静电喷雾的雾化和荷电特性研究”。具体工作包括:1.纳米流体复合静电喷雾切削的雾化特性分析以蓖麻油、葵花油及其多壁碳纳米管油基纳米流体为外层流体,以去离子水及其多壁碳纳米管水基纳米流体作为内层流体,进行了不同电压、内外流体流量和类型条件下的雾化试验,分析并获得上述因素对雾化影响和规律,进而为切削加工中雾化参数的选择提供依据。2.纳米流体复合静电喷雾切削的荷电特性分析搭建纳米流体复合静电喷雾切削雾化电流测试平台,在雾化特性的基础上研究电压、流量和内外流体类型对雾化电流大小和稳定性的影响。发现在内外流体中加入纳米颗粒大体上会降低锥射流模式的稳定性。综合考虑冷却润滑性能和锥射流稳定性,确定最佳内外层流体类型分别为去离子水和蓖麻油基纳米流体。3.纳米流体复合静电喷雾铣削的雾滴输运模型及试验验证针对现有技术的不足,基于拉格朗日模型建立纳米流体复合静电喷雾铣削区域雾滴输运模型,提出通过计算润滑液的有效利用率来评价雾滴输运效果。通过易于实施的间接试验结合现有的理论计算模型所需要的重要参数,包括平均粒径,单位时间生成的液滴数目和电...
【文章来源】：江苏科技大学江苏省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 复合静电喷雾的实验研究现状
1.2.1 复合静电喷雾的雾化特性研究
1.2.2 复合静电喷雾的荷电特性研究
1.3 复合静电喷雾的理论基础和数值分析
1.4 本文研究内容
第二章 纳米流体复合静电喷雾切削的雾化特性分析
2.1 纳米流体复合静电喷雾切削的雾化试验
2.1.1 试验平台及测试系统
2.1.2 试验方案
2.2 纳米流体物性测量
2.3 纳米流体复合静电喷雾在不同电压下的模式转换
2.4 流体流量对纳米流体复合静电喷雾雾化形态的影响
2.5 流体类型对纳米流体复合静电喷雾雾化形态的影响
2.5.1 外流体类型对雾化形态的影响
2.5.2 内流体类型对雾化形态的影响
2.6 本章小结
第三章 纳米流体复合静电喷雾切削的荷电特性分析
3.1 雾化电流测试试验
3.1.1 试验装置
3.1.2 试验方案
3.2 电压对雾化电流的影响
3.3 流量对雾化电流的影响
3.4 外流体类型对雾化电流的影响
3.5 内流体类型对雾化电流的影响
3.6 本章小结
第四章 纳米流体复合静电喷雾铣削的雾滴输运模型及试验验证
4.1 仿真软件选择
4.2 复合静电喷雾切削电场有限元模型
4.2.1 电场计算理论基础
4.2.2 几何模型与边界条件
4.2.3 网格剖分与求解器设置
4.2.4 仿真条件与电场评价
4.2.5 结果分析
4.3 雾滴轨迹输运模型构建
4.3.1 荷电雾滴运动受力分析与轨迹追踪模型
4.3.2 铣削区域湍流场的选择和理论模型
4.3.3 几何模型与边界条件
4.3.4 网格和求解设置
4.3.5 仿真参数与初始条件
4.4 结果分析
4.4.1 铣刀附近的湍流场分析
4.4.2 复合静电喷雾切削雾化及沉积特性分析
4.4.3 雾滴输运效果的评价方法
4.5 雾滴输运模型试验验证
4.5.1 试验方案
4.5.2 结果分析及验证
4.6 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间所获得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]电极结构参数对静电雾化效果影响的研究[J]. 汪志成,徐娇,周书民. 电子质量. 2016(03)
[2]基于圆锥管状电极的高压静电场对雾滴荷电的影响[J]. 茹煜,金兰,周宏平,舒朝然. 高电压技术. 2014(09)
[3]纳米流体悬浮液稳定性的最新研究进展[J]. 徐小娇,刘妮,王玉强,戴海凤. 流体机械. 2012(10)
[4]基于高速摄像技术的生物柴油静电雾化研究[J]. 王军锋,黄继伟,王贞涛,王晓英,黄俏梅. 农业机械学报. 2011(03)
[5]低温微量润滑技术及其作用机理研究[J]. 戚宝运,何宁,李亮,赵威,卞荣. 机械科学与技术. 2010(06)
[6]静电喷雾技术的基础研究[J]. 苑立强,贾首星,沈从举,孟祥金. 农机化研究. 2010(03)
[7]静电射流技术制备纳米材料的研究进展[J]. 苏妤,杜晓松,蒋亚东,靖红军. 材料导报. 2009(11)
[8]毛细管环电极下的静电雾化模式的研究[J]. 张军,闻建龙,王军锋,罗惕乾. 农业机械学报. 2006(06)
[9]静电雾化理论研究及技术应用的进展[J]. 于才渊,于春健,朱琳. 干燥技术与设备. 2003(01)
[10]静电雾化理论研究及技术应用的进展[J]. 于才渊,于春健,朱琳. 干燥技术与设备. 2003 (01)
博士论文
[1]同轴带电射流的稳定性研究[D]. 李芳.中国科学技术大学 2007
硕士论文
[1]微量水基纳米流体静电雾化冷却性能及机理研究[D]. 陈丹丹.江苏科技大学 2016
[2]微量油基纳米流体静电雾化切削润滑性能及机理研究[D]. 宫乐.江苏科技大学 2016
[3]旋转式数字粘度计的研究与设计[D]. 于倩.东北石油大学 2016
[4]液相添加剂对纳米LiBr溶液表面张力和沸腾温度的影响及其机理分析[D]. 李云翔.北京建筑大学 2014
[5]电雾化液滴运行轨迹仿真及沉积实验研究[D]. 李景良.大连理工大学 2013
[6]添加剂和纳米粒子对溴化锂及氨水表面张力特性的影响[D]. 孔伟伟.哈尔滨工业大学 2012
[7]生物柴油静电雾化机理及喷雾特性的研究[D]. 黄继伟.江苏大学 2010
[8]纳米流体沸腾换热研究[D]. 谢宁.浙江大学 2010
本文编号：3551969
【文章来源】：江苏科技大学江苏省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 复合静电喷雾的实验研究现状
1.2.1 复合静电喷雾的雾化特性研究
1.2.2 复合静电喷雾的荷电特性研究
1.3 复合静电喷雾的理论基础和数值分析
1.4 本文研究内容
第二章 纳米流体复合静电喷雾切削的雾化特性分析
2.1 纳米流体复合静电喷雾切削的雾化试验
2.1.1 试验平台及测试系统
2.1.2 试验方案
2.2 纳米流体物性测量
2.3 纳米流体复合静电喷雾在不同电压下的模式转换
2.4 流体流量对纳米流体复合静电喷雾雾化形态的影响
2.5 流体类型对纳米流体复合静电喷雾雾化形态的影响
2.5.1 外流体类型对雾化形态的影响
2.5.2 内流体类型对雾化形态的影响
2.6 本章小结
第三章 纳米流体复合静电喷雾切削的荷电特性分析
3.1 雾化电流测试试验
3.1.1 试验装置
3.1.2 试验方案
3.2 电压对雾化电流的影响
3.3 流量对雾化电流的影响
3.4 外流体类型对雾化电流的影响
3.5 内流体类型对雾化电流的影响
3.6 本章小结
第四章 纳米流体复合静电喷雾铣削的雾滴输运模型及试验验证
4.1 仿真软件选择
4.2 复合静电喷雾切削电场有限元模型
4.2.1 电场计算理论基础
4.2.2 几何模型与边界条件
4.2.3 网格剖分与求解器设置
4.2.4 仿真条件与电场评价
4.2.5 结果分析
4.3 雾滴轨迹输运模型构建
4.3.1 荷电雾滴运动受力分析与轨迹追踪模型
4.3.2 铣削区域湍流场的选择和理论模型
4.3.3 几何模型与边界条件
4.3.4 网格和求解设置
4.3.5 仿真参数与初始条件
4.4 结果分析
4.4.1 铣刀附近的湍流场分析
4.4.2 复合静电喷雾切削雾化及沉积特性分析
4.4.3 雾滴输运效果的评价方法
4.5 雾滴输运模型试验验证
4.5.1 试验方案
4.5.2 结果分析及验证
4.6 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间所获得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]电极结构参数对静电雾化效果影响的研究[J]. 汪志成,徐娇,周书民. 电子质量. 2016(03)
[2]基于圆锥管状电极的高压静电场对雾滴荷电的影响[J]. 茹煜,金兰,周宏平,舒朝然. 高电压技术. 2014(09)
[3]纳米流体悬浮液稳定性的最新研究进展[J]. 徐小娇,刘妮,王玉强,戴海凤. 流体机械. 2012(10)
[4]基于高速摄像技术的生物柴油静电雾化研究[J]. 王军锋,黄继伟,王贞涛,王晓英,黄俏梅. 农业机械学报. 2011(03)
[5]低温微量润滑技术及其作用机理研究[J]. 戚宝运,何宁,李亮,赵威,卞荣. 机械科学与技术. 2010(06)
[6]静电喷雾技术的基础研究[J]. 苑立强,贾首星,沈从举,孟祥金. 农机化研究. 2010(03)
[7]静电射流技术制备纳米材料的研究进展[J]. 苏妤,杜晓松,蒋亚东,靖红军. 材料导报. 2009(11)
[8]毛细管环电极下的静电雾化模式的研究[J]. 张军,闻建龙,王军锋,罗惕乾. 农业机械学报. 2006(06)
[9]静电雾化理论研究及技术应用的进展[J]. 于才渊,于春健,朱琳. 干燥技术与设备. 2003(01)
[10]静电雾化理论研究及技术应用的进展[J]. 于才渊,于春健,朱琳. 干燥技术与设备. 2003 (01)
博士论文
[1]同轴带电射流的稳定性研究[D]. 李芳.中国科学技术大学 2007
硕士论文
[1]微量水基纳米流体静电雾化冷却性能及机理研究[D]. 陈丹丹.江苏科技大学 2016
[2]微量油基纳米流体静电雾化切削润滑性能及机理研究[D]. 宫乐.江苏科技大学 2016
[3]旋转式数字粘度计的研究与设计[D]. 于倩.东北石油大学 2016
[4]液相添加剂对纳米LiBr溶液表面张力和沸腾温度的影响及其机理分析[D]. 李云翔.北京建筑大学 2014
[5]电雾化液滴运行轨迹仿真及沉积实验研究[D]. 李景良.大连理工大学 2013
[6]添加剂和纳米粒子对溴化锂及氨水表面张力特性的影响[D]. 孔伟伟.哈尔滨工业大学 2012
[7]生物柴油静电雾化机理及喷雾特性的研究[D]. 黄继伟.江苏大学 2010
[8]纳米流体沸腾换热研究[D]. 谢宁.浙江大学 2010
本文编号：3551969
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