液滴撞擊熱表面的現(xiàn)象分析.pdf

1、液滴撞擊固體壁面的現(xiàn)象一直以來(lái)都是流體動(dòng)力學(xué)和物理學(xué)界研究的熱點(diǎn)。它的應(yīng)用范圍廣泛，例如：農(nóng)藥噴灑、油漆噴涂、內(nèi)燃機(jī)中燃料噴射、旋風(fēng)分離器中氣液分離、打印機(jī)噴墨、大型電子設(shè)備的局部冷卻等。研究液滴撞壁現(xiàn)象能夠更好的揭示自由表面流動(dòng)問(wèn)題的本質(zhì)對(duì)實(shí)際生產(chǎn)和生活都具有重要的意義。
　　鋪展因子是液滴撞擊壁面過(guò)程中的特性參數(shù)，它決定了液滴撞壁的最終效果。本文分別對(duì)單個(gè)液滴和單束液滴撞擊熱金屬表面的鋪展因子做了系統(tǒng)的研究。利用單粒度液滴發(fā)生

2、器產(chǎn)生指定粒徑、速度、頻率的液滴流，采用高速攝像技術(shù)拍攝記錄液滴撞擊瞬間的形態(tài)，使用IPP軟件對(duì)撞擊圖像進(jìn)行處理和分析。旨在研究速度、粒徑、熱表面溫度和頻率對(duì)單個(gè)液滴和單束液滴鋪展因子的影響，以及鋪展因子在傳熱過(guò)程中起到的作用。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：?jiǎn)蝹€(gè)液滴撞擊熱金屬表面的過(guò)程中，液滴的鋪展因子隨著溫度的增加而減小，隨著韋伯?dāng)?shù)的增加而增加，且鋪展因子與韋伯?dāng)?shù)之間存在指數(shù)關(guān)系，當(dāng)達(dá)到臨界韋伯?dāng)?shù)時(shí)，液滴會(huì)破碎成更小的液滴。單束液滴撞擊熱

3、金屬表面的過(guò)程中鋪展因子會(huì)逐漸變大并趨于穩(wěn)定，且鋪展因子與韋伯?dāng)?shù)、熱表面溫度之間存在一定關(guān)系：液滴流鋪展因子隨著液滴流的韋伯?dāng)?shù)增加而增加，隨著熱表面溫度增加而減小。溫度在170℃以下時(shí)液滴流由于“累加效應(yīng)”均表現(xiàn)為鋪展?fàn)顟B(tài)，且韋伯?dāng)?shù)越大鋪展因子越大，本實(shí)驗(yàn)中鋪展?fàn)顟B(tài)下鋪展因子的范圍為5.2-28.3。溫度在200℃以上時(shí)液滴流鋪展因子會(huì)急劇變小，低韋伯?dāng)?shù)的液滴流表現(xiàn)為鋪展、反彈、部分反彈。對(duì)于超過(guò)臨界韋伯?dāng)?shù)單束液滴流，撞擊狀態(tài)表現(xiàn)為濺射