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采用高速摄像仪以10000帧/s 的拍摄速度对液滴撞击倾斜表面液膜的过程进行了实验观测, 分析了液滴撞击倾斜表面液膜后的铺展、水花形成以及飞溅等现象, 考察了撞击角对液滴震荡变形过程的影响; 在此基础上, 定量讨论了液滴铺展速度随时间的变化规律, 揭示了液滴撞击速度和撞击角对前、后铺展因子及初始铺展速度的影响.观测发现, 在撞击角为28.0°–74.7°范围内, 随着撞击角的减小, 液滴在液膜表面的震荡变形程度增大; 前铺展因子随撞击速度的增大而增大, 随撞击角的减小而增大; 后铺展因子随撞击速度的增大几乎不发生变化, 但是随撞击角的增大而增大; 液滴初始铺展速度随撞击速度和撞击角的升高而增大.
关键词:
液滴撞击
倾斜液膜
铺展因子
铺展速度 相似文献
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为研究表面微结构对液滴三相线移动行为的影响,采用标准MEMS工艺在硅基表面加工出了具有不同尺寸及间距的柱状微结构疏水表面。通过多角度光学可视化实验系统,研究了液滴蒸发时,不同微结构区域内液滴三相线移动行为,分析了微结构尺寸及间距对三相线移动特性和蒸发模式的影响。结果表明:处于不同微结构阵列上的液滴在蒸发过程中将出现三相线的非对称移动,液滴两侧出现不同的蒸发模式,且在后退接触角较小的一侧出现了一种不同于目前三种蒸发模式的现象-三相线固定,接触角呈周期性锯齿状波动,最后基于能量原理分析了液滴三相线移动所需能量与后退接触角之间的联系,解释了产生上述行为的原因。 相似文献
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本文通过改变肋柱宽度和间距, 构造了二级和多级梯度微结构表面, 采用格子-Boltzmann方法对液滴在两种梯度表面上的铺展过程进行了研究, 探析液滴运动的机理和调控方法. 结果表明, 在改变肋柱间距的二级梯度表面上, 当液滴处于Cassie态时, 接触角滞后大小与粗糙度梯度成正比关系; 当液滴从Cassie态转换为Wenzel态或介于两者之间的不稳定态时, 这一正比关系不再遵循. 在改变肋柱宽度的二级梯度表面上, 接触角滞后大小与粗糙度梯度始终成正比关系. 在多级梯度表面上, 随液滴初始半径增大, 接触角滞后减小, 但液滴平衡位置相较于初始位置偏离增大. 对梯度微结构表面上液滴运动和接触角滞后的定量分析, 可为实现梯度微结构表面液滴运动调控提供理论依据. 相似文献
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超疏水表面因其优异的自洁作用一直是表面科学领域关注的重点.本文使用多体耗散粒子动力学(many-body dissipative particle dynamics, MDPD)方法模拟研究了不同粗糙结构下液滴的浸润特性, 并与Cassie-Baxter理论进行了对比. 研究使用了一种具有长吸短斥作用的流固作用函数来获得不同的液滴浸润性, 并利用一种简洁的数值方法来测量接触角. 模拟结果表明本研究方法能够稳定地捕捉到液滴在粗糙表面的静态和动态特性. 模拟了粗糙结构对三相接触线运动的黏滞作用, 与物理实验结果相符合, 表明Cassie-Baxter理论在实际应用中尚存在一定局限性. 研究分析了在动态铺展过程中的能量转化关系, 并指出在低值表面容易引起液滴反弹. 相似文献
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本文较系统地研究了三类液态合金对金刚石的润湿和固相接触法实现的金刚石表面金属化。用SEM分析了胎体合金中金刚石表面金属化的微观组织结构、化学成份分布;用X射线衍射确定在金刚石表面形成碳化物的相结构,并对碳化物形成的热力学机制进行了探讨。 相似文献
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微重坏境下旋转对称贮箱内静液面方程Runge-Kutta数值解 总被引:1,自引:0,他引:1
由力学平衡方程导出了旋转对称贮箱内静液面的二阶非线性常微分方程,接着具体了球腔,旋转 椭球腔、柱面腔的边界接触角条件,最后使用Runge-Kutta法在计算机上得出了数值结果,绘出静液面开头曲线,分析了算法特点。 相似文献
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从力敏传感器测力的原理出发,总结了用力敏传感器测量液体表面张力系数实验的诸多优点,并阐述了这个实验的现实意义. 相似文献
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不同光源条件下热敏液晶色温特性的实验研究 总被引:1,自引:1,他引:0
热敏液晶测温技术由于其非接触式测量和适用于复杂表面的特点而被广泛应用于传热领域。本文基于建立的彩色图像处理系统对美国Hallcrest公司生产的SPN/R35C10W型热敏液晶的标定进行了实验研究。实验分别研究了不同的相机视角和不同的光源强度对标定数据分布的影响,并给出了有效测温色调区间内温度和色调的关系式。实验发现相机视角位置是影响实验标定数据分布的一个重要因素,在视角小于30°的情况下才能忽略此因素对标定数据的影响。不同的光源强度对有效测温的色调区间的实验标定数据基本上没有什么影响,标定时光强设定以获取优良色彩呈现效果为佳。给定工况下的标定数据和拟合曲线之间显示了良好的符合性,测温精度可以达到0.8℃。 相似文献