高温锯齿表面自推进液滴的动态特性
本文关键词:高温锯齿表面自推进液滴的动态特性 出处:《科学通报》2017年13期 论文类型:期刊论文
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【摘要】:利用铝片制备了不同倾角和高度的锯齿状结构表面,采用高速摄影仪对高温锯齿状表面自推进液滴的动态行为特征进行了研究.结果表明,液滴在锯齿结构表面随温度变化会呈现不同的动态行为,只有当表面温度达到Leidenfrost温度时,才会形成稳定的Leidenfrost液滴和自推进现象.对于一定几何尺寸的锯齿状结构表面,随着其表面温度的升高,自推进液滴的初始加速度先增大然后减小,即液滴存在最大加速度及其对应的最佳温度值.此外,在相同温度的不同锯齿状结构表面,当锯齿高度相同时,锯齿倾角对液滴加速度影响显著,锯齿倾角越大,液滴自推进加速度越大,并且液滴自推进加速度和温度的变化关系与液滴体积无关.建立了模型对高温表面液滴自推进现象的动态特征进行了机理分析.
[Abstract]:The surface of zigzag structure with different dip angle and height was prepared by aluminum sheet. The dynamic behavior of self-propelled droplets on high temperature sawtooth surface was studied by high speed photography. The droplets on the surface of the sawtooth structure show different dynamic behavior with the change of temperature, only when the surface temperature reaches the Leidenfrost temperature. The stable Leidenfrost droplet and self-propelling phenomenon can be formed only when the surface temperature increases with the increase of the surface temperature of the zigzag structure with a certain geometric size. The initial acceleration of the self-propelled droplet first increases and then decreases, that is, the maximum acceleration of the droplet exists and the corresponding optimum temperature value. In addition, on the surface of different serrated structures at the same temperature, when the height of the sawtooth is the same. The effect of sawtooth inclination angle on droplet acceleration is significant. The larger the sawtooth inclination angle is, the greater the droplet self-propelling acceleration is. The relationship between droplet self-propulsion acceleration and temperature is independent of droplet volume. The dynamic characteristics of droplet self-propulsion on high temperature surface are analyzed in this paper.
【作者单位】: 上海理工大学能源与动力工程学院;
【基金】:国家自然科学基金(51176123) 上海市自然科学基金(11ZR1424800) 教育部高等学校博士学科点专项科研基金(20103120120006)资助
【分类号】:O35
【正文快照】: Zhu H T,Jia Z H.Dynamic properties of self-propelled droplets on hot ratchet surfaces(in Chinese).Chin Sci Bull,2017,62:1422 1429,doi:10.1360/N972016-00591*联系人,E-mail:zhhjia@usst.edu.cn国家自然科学基金(51176123)、上海市自然科学基金(11ZR1424800)和教育
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,本文编号:1405605
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