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)象一直以來都是流體動力學(xué)和物理學(xué)界研究的熱點。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問題的本質(zhì)對實際生產(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。本文分別對單個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單個液滴和單束液滴鋪展因子的影響，以及鋪展因子在傳熱過程中起到的作用。
　　實驗結(jié)果表明：單個液滴撞擊熱金屬表面的過程中，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，液滴會破碎成更小的液滴。單束液滴撞擊熱

3、金屬表面的過程中鋪展因子會逐漸變大并趨于穩(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，本實驗中鋪展?fàn)顟B(tài)下鋪展因子的范圍為5.2-28.3。溫度在200℃以上時液滴流鋪展因子會急劇變小，低韋伯?dāng)?shù)的液滴流表現(xiàn)為鋪展、反彈、部分反彈。對于超過臨界韋伯?dāng)?shù)單束液滴流，撞擊狀態(tài)表現(xiàn)為濺射