用毛细管测量纯水表面张力系数的误差讨论

通过用毛细管测量纯水表面张力系数实验，得到管内径d与接触角θ的相对误差之间的关系曲线，由此说明实验测得的表面张力系数α和理论公式相比呈现一定的偏差，并简单地讨论了实验的理想状态与实际情况的差别．     

基于表面光散射法的聚乙二醇水溶液表面张力实验研究

基于表面波散射原理,本文研制了表面光散射法表面张力实验系统。利用标准参考物质纯水和乙醇对实验系统的可靠性进行了检验,并标定了散射角度。结果表明:新系统测量的两种物质的表面张力实验结果与标准数据的偏差为0.1mN·m~(-1),散射角度约为0.2°。利用新的表面光散射法表面张力实验系统,对质量分数为4%~16%的PEG1000、PEG2000、PEG4000、PEG6000、PEG8000水溶液的表面张力进行了实验研究,结果表明:PEG水溶液的表面张力随着PEG质量分数的增大有减小趋势,且PEG水溶液的表面张力与PEG本身的聚合度无关;PEG4000和PEG6000水溶液具有较大的表面张力,可以作为潜在的诱导蛋白质结晶的沉淀剂。     

液体表面张力系数与金属线框直径关系的实验探究

论文采用拉脱法,在室温条件下研究了纯水的液体表面张力系数与金属线框直径的关系,结果表明,液体表面张力系数随金属线框直径的增大而变小。     

拉脱法测量纯水表面张力系数实验的研究

从实验和理论上对拉脱法测量表面张力系数的实验进行了研究.用微力传感器代替约利弹簧,并在此基础上改进了实验仪器.研究分析了使用约利弹簧和传感器测量表面张力系数实验的实验原理,指出了它们的区别,并给出了利用传感器测量表面张力系数实验的理论计算公式.改进后的实验降低了拉脱法测量表面张力系数实验的技术难度,提高了测量表面张力系数的精确度.     

基于NI myDAQ数据采集器的表面张力系数测量系统

基于NI myDAQ数据采集器、应变式力传感器和位移传感器,用LabVIEW设计和制作了拉脱法测液体表面张力系数的实验系统,该系统可完整定量地记录液面拉破前后液面高度和液体表面张力的变化过程,液面高度测量精度达到0.01mm,表面张力测量精度达到10-5 N.用该系统测量了水、乙醇及其混合液体的表面张力系数,发现随着乙醇体积分数的增加,表面张力系数呈非线性递减,且液膜可拉伸长度也非线性减小.     

表面张力对PEO稀溶液粘度行为的影响

测定了不同分子量聚氧化乙烯 (PEO)在水和苯溶剂中的粘度 ,发现在低浓度区PEO水溶液的比浓粘度出现负偏离 ,PEO苯溶液比浓粘度与浓度之间依旧满足线性关系 .表面张力测定结果表明 ,PEO分子显著降低了水的表面张力 ,而苯的表面张力则不受影响 .PEO水溶液和纯溶剂水表面张力的不同干扰了高分子溶液和溶剂在粘度计中流过时间的测量 ,导致低浓度区PEO水溶液比浓粘度出现负偏离 .利用PEO水溶液和水表面张力测定结果 ,结合乌式粘度计的几何尺寸 ,定量分析了PEO水溶液和纯溶剂水表面张力的差异对粘度测量结果的影响 ,计算结果与实验结果基本相符 .如果用PEO水溶液流过时间对浓度作图的外推值t0 计算相对粘度 ,可以完全消除PEO水溶液和水表面张力差异对粘度测量的影响     

用力敏传感器测液体表面张力系数的不确定度分析及影响因素分析

介绍了利用DH4607液体表面张力系数测定仪测量液体的表而张力系数的详细过程,讨论了液体表面张力系数测定的数据处理方法,分析了测量过程中的误差来源,给出了直接测量量和间接测量量不确定度的评定方法和计算公式。     

集成扭秤放大法测量薄膜的表面张力系数

根据能量守恒定律将薄膜表面张力系数的测量转化为几何量的测量.利用扭秤装置和光路放大测量微小长度,实现了对薄膜表面张力系数的间接测量.     

用电子天平测定液体表面张力系数结果的分析

用电子天平测量金属环从水中拉出过程表面张力的变化,对测量结果进行分析修正,明确了用脱环法测定表面张力系数的正确计算公式.     

用力敏传感器测量乙醇水溶液的表面张力系数与浓度的关系

用硅压阻式力敏传感器测量了纯水、乙醇的表面张力系数，并测量了不同浓度的乙醇水溶液的表面张力系数，得到了乙醇水溶液的表面张力系数随浓度的变化曲线．     

Flexural rigidity of a liquid surface

The energy of a mass of liquid is evaluated asymptotically in powers of the range of the intermolecular potential divided by a typical dimension of the liquid. The leading term is the internal energy, proportional to the liquid volume. The second term is the energy of surface tension, proportional to the area of the liquid surface. The third term is proportional to an integral over this surface of the square of the mean curvature of the surface minus one-third of its Gaussian curvature. This new term has exactly the form of the bending energy of a thin elastic plate. Comparing it with the bending energy yields expressions for the flexural rigidity and the Poisson ratio of the liquid surface. This flexural rigidity of the surface leads to new terms in the equation of equilibrium of the liquid surface, in addition to the usual surface tension terms.     

Size effect on surface tension of liquid binary alloy droplets

A simple model for size-dependent surface tension of liquid binary alloy droplets has been established based on Bulter’s equation and our model for size-dependent surface tension of pure liquid component. As an example, the surface tension of liquid Bi–Sn alloy droplets are calculated and discussed. The results show that as the size of the liquid alloy droplets decreases, the corresponding surface tension decreases. The component with lower surface tension is enriched in the surface layer at all times while relatively more another component with higher surface tension appear in the surface region when the size decreases. The effect of decreasing size on liquid alloy surface tension is like that of increasing temperature. When size is larger than about 12 nm, the size effect is small and negligible.     

聚酰亚胺LB膜上液晶表面锚定的研究

通过测试光延迟研究了聚酰亚胺ＬＢ膜的光学各向异性，分析了在ＬＢ膜成膜过程中成膜分子的流动取向特性，并研究了液晶的表面锚定能，分析了ＬＢ膜上液晶的取向机制．聚酰亚胺ＬＢ膜的链段的取向程度较强摩擦情形的聚酰亚胺表面的链段取向要差．强摩擦的聚酰亚胺会比聚酰亚胺ＬＢ膜具有更好的排列液晶分子的能力．ＬＢ膜的流动取向模式使得聚酰亚胺成膜分子沿拉伸方向形成一定的有序排列，并诱导液晶分子定向排列，液晶和聚合物分子相互作用是液晶表面排列的主要动力 关键词：     

纳米通道内液体流动的滑移现象

采用分子动力学模拟方法研究了液态氩在铂纳米通道内的流动，通过改变流体和壁面之间的势能作用获得了流体和通道表面之间浸润性质不同时的滑移现象. 研究发现：液体分子在亲水性通道表面附近呈类固体性质，数密度和有序性较大，而在疏水性表面附近的平均数密度降低，形成一个低密度层；液体流动在固体表面的速度滑移随着液体与表面势能作用的增强而减小，当液体和表面的浸润性不同时可以发生滑移、表观无滑移和负滑移现象；液体在固体表面的表观滑移是液体在固体表面的速度滑移、粘附和流体内部滑移的综合作用的结果. 关键词： 纳米尺度流动 速度滑移 浸润性 分子动力学模拟     

水下低频声信号的激光探测及波的衰减

为了探测几十赫兹的低频水下声信号,建立了水下低频声信号的光学探测系统,得到了稳定、清晰的衍射图样.得到了衍射图样的宽度与声源距离的变化关系,声源距离越小,衍射图样越宽.当水下声波传至水表面后,实验上得到了表面声波的衰减特性,理论上得到了衍射图样的角宽度和液体表面波振幅的解析关系式.发现表面波振幅的衰减随距离是指数型衰减.并研究了衰减系数随频率的变化,频率不同衰减系数也不同,而且频率越大,衰减系数越小.     

液面基准法标定干涉仪系统误差

为消除干涉仪标准参考面的误差,保证其测量准确度,本文采用液面基准法建立光学平面基准对仪器的系统误差进行标定.首先建立弯曲静液面动力学方程从理论上分析润湿效应对液面平面度的影响,并结合实验分析气流、温度、震动等环境因素对液面稳定性的影响,讨论波面稳定性评价指标,给予实验验证.最后用建立的大液面基准对干涉仪系统误差进行标定,给出标定结果.     

用光学方法测量液体的物理参数

实验发现,激光束照射在振动的液面上,表面波对入射光可产生衍射;插入液体里的金属细丝被拉出液面时,由于液体的润湿效应,其周围的液体拉伸一定高度而断裂。以上两种实验现象机理,可用于液体表面张力系数的测定。激光经小孔透射样品池中的液体介质,在液体上表面发生遮光效应,根据其机理,建立了一种测量液体折射率的新方法。     

纳米结构影响沸腾换热特性的分子动力学模拟

采用分子动力学方法模拟液体在纳米结构表面的快速沸腾过程.主要研究了纳米结构表面粗糙度以及栏栅形和棋盘形两种排列方式对液体快速沸腾过程以及换热特性的影响.研究结果表明,随着纳米结构表面粗糙度的增加,栏栅形和棋盘形纳米结构表面液体沸腾起始时间均提前.当栏栅形和棋盘形纳米结构表面粗糙度相同时,棋盘形纳米结构表面会进一步缩短液体沸腾起始时间.形成这种现象的原因是纳米结构表面粗糙度的增加,增加了固液接触面积,提高了初始时刻热通量,减小了固液界面热阻,导致表面附近液体动能增大,增大了液体高度方向的温度梯度,有利于液体发生沸腾.当纳米结构表面粗糙度相同时,棋盘形纳米结构表面具有较小的界面热阻,从而缩短了沸腾所需要的时间.     

Transmission-speckle correlation for measuring dynamic deformation of liquid surface

In this paper, a method based on transmission-speckle correlation is proposed for measuring static and dynamic deformation of liquid surface. In the method, a high-speed camera placed vertically above the tested liquid surface is used to observe and record a special speckle pattern put in advance at the bottom of liquid. According to the Snell׳s law, the deformation of liquid surface will lead to the movement of the transmission-speckles. In terms of this, the quantitative relationship between height changes of liquid surface and the in-plane displacement of transmission-speckles can be deduced. Combining with multi-directional Newton iteration algorithm, the dynamic deformation field of liquid surface can be calculated from the in-plane displacement vector field of transmission-speckle images in different moment using speckle correlation method. The sensitivity of the method in measuring height changes of liquid surface is discussed. In this paper, a validation test to measure the surface morphology of a plano-convex lens demonstrates the feasibility and the effectiveness of the method. In addition, the dynamic deformation and propagation process of ripples in the water surface caused by a droplet were investigated.     

Numerical Simulation for Falling Film Flow Characteristics of Refrigerant on the Smooth and Structured Surfaces

Flow characteristics of a liquid film flowing over a smooth surface and structured surface with the Reynolds number range from 10 to 1121 are studied. The mixture of R21 and R114 refrigerants is used as the test liquid. The 3D transient simulations are taken to capture the liquid film’s dynamic characteristics and spatial distribution. Effects of the inlet dimension, inlet flow rates, surface tension, and surface structuring on the wettability, average velocity, and film thickness are studied systematically. The obtained results show that surface tension is essential for an accurate simulation, while inlet width has no effect on the liquid film parameters in the steady-state flow regime. For low flow rates, wetting area and film thickness both are small, and a suggested range of Reynolds number is chosen to simulate further heat transfer in order to balance the film thickness and dry spots generation. It is shown that a ripple surface structure hinders the liquid film movement, reflected in a lower velocity and a larger film thickness compared to the smooth surface. Lateral movement of a liquid film can also be observed at the structured surface.