非等温粗糙表面液滴撞击特性试验与仿真研究 |
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引用本文: | 岳出琛,戴庆文,陈磊,黄巍,王晓雷.非等温粗糙表面液滴撞击特性试验与仿真研究[J].摩擦学学报,2023(6):692-705. |
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作者姓名: | 岳出琛 戴庆文 陈磊 黄巍 王晓雷 |
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作者单位: | 南京航空航天大学直升机传动技术重点实验室 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(51805252);;清华大学摩擦学国家重点实验室开放基金(SKLTKF21B02)资助~~; |
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摘 要: | 非等温固体表面液滴碰撞现象广泛存在于航空航天领域机械零部件中,液滴碰撞动力学行为的研究对提升机械零部件传热换热以及润滑性能具有重要意义.为获得液滴在非等温粗糙表面的撞击特性,研究了硅油在金属表面撞击、铺展和回缩的动力学行为,并着重分析了硅油黏度、撞击速度、油滴初始直径、金属表面粗糙度及温度对硅油撞击特性的影响.结果表明,在等温表面,液滴最大铺展直径与撞击速度、基体表面温度及液滴初始直径正相关,与基体表面粗糙度、硅油黏度负相关;当表面粗糙度介于6.3~25μm时,其对液滴最大铺展直径影响较小;在非等温表面,液滴回缩过程中少量液体残留并形成尾迹,且残留尾迹随基体温度升高而愈发明显;随后数值模拟了硅油在非等温粗糙表面的碰撞过程,并揭示了基体温度和表面粗糙度的影响机制.本文中研究成果为理解非等温粗糙金属表面液滴的撞击行为提供了丰富的理论和试验依据.
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关 键 词: | 液滴撞击 非等温表面 表面粗糙度 数值仿真 浸润铺展 |
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