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液滴撞击超亲水表面的最大铺展直径预测模型
被引量：
14
1
作者
春江
王瑾萱
+3 位作者
徐晨
温荣福
兰忠
马学虎
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第10期242-252,共11页
液滴撞击超亲水表面铺展之后形成的薄液膜铺展直径是喷雾冷却、降膜蒸发等传热传质过程的一项关键控制参数.以往模型在预测超亲水表面惯性力驱动下的最大铺展直径时,存在低韦伯数下呈反常趋势、高韦伯数下预测值偏低等问题.针对上述问题...
液滴撞击超亲水表面铺展之后形成的薄液膜铺展直径是喷雾冷却、降膜蒸发等传热传质过程的一项关键控制参数.以往模型在预测超亲水表面惯性力驱动下的最大铺展直径时,存在低韦伯数下呈反常趋势、高韦伯数下预测值偏低等问题.针对上述问题,本文采用高速摄像技术研究液滴撞击过程中的铺展水力学特性,发现了以往模型未完全考虑超亲水表面的铺展特性:球冠状液膜、高黏性阻力及重力势能做功.本文考虑了液膜球冠形态、重力势能、辅助耗散,修正了以往最大铺展直径的预测模型,并建立了适用于超亲水表面最大铺展直径的预测模型.通过对铺展过程中各能量成分分析发现,在超亲水表面上动能、表面能、重力势能均转化为黏性耗散能,其中:在低韦伯数下,表面能转化为黏性耗散能占主要作用;在高韦伯数下,动能转化为黏性耗散能占主要作用.并且,在低韦伯数下,重力势能和辅助耗散的引入对于准确预测超亲水表面最大铺展直径具有重要作用.将模型预测结果与实验结果比较发现,本模型成功消除了以往模型在低韦伯数下的反常趋势,且能较好预测宽韦伯数范围下超亲水表面最大铺展直径.同时,本模型可以预测亲水和疏水固体表面的液滴最大铺展直径.超亲水表面最大铺展直径的准确预测模型的提出对喷雾冷却,降膜蒸发中提高和控制流体铺展距离和传热效率具有重要意义.
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关键词
超亲水表面
最大铺展直径
重力势能
辅助耗散
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职称材料
激光前向转印液滴碰壁的仿真与试验研究
2
作者
高立臣
周静
麦云飞
《应用激光》
CSCD
北大核心
2022年第3期86-94,共9页
激光诱导前向转印(LIFT)是一种应用广泛的微加工技术,目前逐渐成为微细加工的研究热点之一。本文采用水平集方法,建立了激光前向转印过程中液滴撞击固体壁面的数值模型,探究了壁面湿润性和液滴初始速度对熔融金属液滴撞击壁面后铺展形...
激光诱导前向转印(LIFT)是一种应用广泛的微加工技术,目前逐渐成为微细加工的研究热点之一。本文采用水平集方法,建立了激光前向转印过程中液滴撞击固体壁面的数值模型,探究了壁面湿润性和液滴初始速度对熔融金属液滴撞击壁面后铺展形貌的影响。结果表明:接触角越大,液滴撞击壁面越容易发生回缩破碎,液滴回弹的可能性越大;随着初始速度的提升,液滴的最大铺展面积逐渐增大,液滴铺展时间逐渐增长。在试验中通过施加不同强度的激光能量获得不同初始速度的液滴,将液滴沉积点尺寸与仿真液滴铺展尺寸进行对比,发现两者具有较好的一致性,因此可以通过建立的仿真模型对激光转印液滴的沉积尺寸进行预测。
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关键词
薄膜
液滴撞击
激光诱导前向转印
水平集
最大铺展直径
原文传递
Collings模型预测微液滴最大铺展直径因数研究
被引量：
2
3
作者
樊瑞瑞
肖军杰
+2 位作者
蒋小珊
齐元胜
焦慧敏
《绿色包装》
2022年第1期34-41,共8页
目的—微液滴撞击平面基底承印物表面的铺展行为决定喷墨网点的大小,决定数字喷墨印刷成像的质量,研究微液滴撞击平面基底的铺展行为对印刷行业具有重要意义。方法—研究Collings等人的液滴撞击平面铺展模型,基于能量平衡方程推导Colli...
目的—微液滴撞击平面基底承印物表面的铺展行为决定喷墨网点的大小,决定数字喷墨印刷成像的质量,研究微液滴撞击平面基底的铺展行为对印刷行业具有重要意义。方法—研究Collings等人的液滴撞击平面铺展模型,基于能量平衡方程推导Collings模型表达式,得出最大铺展直径因数与韦伯数、接触角的函数关系,而且将模型计算结果和试验数据进行对比,分析总结Collings模型公式的适用范围。结论—该模型在液滴直径较小、撞击速度较慢、液滴的韦伯数介于[15,115]、雷诺数远大于韦伯数的条件下,对液滴的最大铺展直径因数具有较好的预测能力;其它条件下,需要考虑更多的物性参数才能更准确地预测微液滴最大铺展直径因数。
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关键词
Collings模型
液滴铺展
最大铺展直径因数
接触角
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职称材料
题名
液滴撞击超亲水表面的最大铺展直径预测模型
被引量：
14
1
作者
春江
王瑾萱
徐晨
温荣福
兰忠
马学虎
机构
辽宁省化工资源清洁利用重点实验室
出处
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第10期242-252,共11页
基金
国家自然科学基金项目(批准号:51836002,52006025)
中央高校基本科研业务费(批准号:DUT20RC(3)016))资助的课题.
文摘
液滴撞击超亲水表面铺展之后形成的薄液膜铺展直径是喷雾冷却、降膜蒸发等传热传质过程的一项关键控制参数.以往模型在预测超亲水表面惯性力驱动下的最大铺展直径时,存在低韦伯数下呈反常趋势、高韦伯数下预测值偏低等问题.针对上述问题,本文采用高速摄像技术研究液滴撞击过程中的铺展水力学特性,发现了以往模型未完全考虑超亲水表面的铺展特性:球冠状液膜、高黏性阻力及重力势能做功.本文考虑了液膜球冠形态、重力势能、辅助耗散,修正了以往最大铺展直径的预测模型,并建立了适用于超亲水表面最大铺展直径的预测模型.通过对铺展过程中各能量成分分析发现,在超亲水表面上动能、表面能、重力势能均转化为黏性耗散能,其中:在低韦伯数下,表面能转化为黏性耗散能占主要作用;在高韦伯数下,动能转化为黏性耗散能占主要作用.并且,在低韦伯数下,重力势能和辅助耗散的引入对于准确预测超亲水表面最大铺展直径具有重要作用.将模型预测结果与实验结果比较发现,本模型成功消除了以往模型在低韦伯数下的反常趋势,且能较好预测宽韦伯数范围下超亲水表面最大铺展直径.同时,本模型可以预测亲水和疏水固体表面的液滴最大铺展直径.超亲水表面最大铺展直径的准确预测模型的提出对喷雾冷却,降膜蒸发中提高和控制流体铺展距离和传热效率具有重要意义.
关键词
超亲水表面
最大铺展直径
重力势能
辅助耗散
Keywords
superhydrophilic
surfaces
maximum
spreading
diameter
gravitational
potential
energy
auxiliary
dissipation
分类号
O353.4 [理学—流体力学]
下载PDF
职称材料
题名
激光前向转印液滴碰壁的仿真与试验研究
2
作者
高立臣
周静
麦云飞
机构
上海理工大学机械工程学院
出处
《应用激光》
CSCD
北大核心
2022年第3期86-94,共9页
文摘
激光诱导前向转印(LIFT)是一种应用广泛的微加工技术,目前逐渐成为微细加工的研究热点之一。本文采用水平集方法,建立了激光前向转印过程中液滴撞击固体壁面的数值模型,探究了壁面湿润性和液滴初始速度对熔融金属液滴撞击壁面后铺展形貌的影响。结果表明:接触角越大,液滴撞击壁面越容易发生回缩破碎,液滴回弹的可能性越大;随着初始速度的提升,液滴的最大铺展面积逐渐增大,液滴铺展时间逐渐增长。在试验中通过施加不同强度的激光能量获得不同初始速度的液滴,将液滴沉积点尺寸与仿真液滴铺展尺寸进行对比,发现两者具有较好的一致性,因此可以通过建立的仿真模型对激光转印液滴的沉积尺寸进行预测。
关键词
薄膜
液滴撞击
激光诱导前向转印
水平集
最大铺展直径
Keywords
thin
film
droplet
impact
laser
induced
forward
transfer
level
set
maximum
spreading
diameter
分类号
TB43 [一般工业技术]
TN249 [电子电信—物理电子学]
原文传递
题名
Collings模型预测微液滴最大铺展直径因数研究
被引量：
2
3
作者
樊瑞瑞
肖军杰
蒋小珊
齐元胜
焦慧敏
机构
北京印刷学院机电工程学院
北京印刷学院
北京印刷学院
北京印刷学院
出处
《绿色包装》
2022年第1期34-41,共8页
基金
国家重点研发计划项目(2019YFB1707202)
北京市教委科技计划项目(KM201710015001)
+1 种基金
北京市大学生研究计划项目(25000115004/64)
大学生毕业设计实培项目(22150121003/055)。
文摘
目的—微液滴撞击平面基底承印物表面的铺展行为决定喷墨网点的大小,决定数字喷墨印刷成像的质量,研究微液滴撞击平面基底的铺展行为对印刷行业具有重要意义。方法—研究Collings等人的液滴撞击平面铺展模型,基于能量平衡方程推导Collings模型表达式,得出最大铺展直径因数与韦伯数、接触角的函数关系,而且将模型计算结果和试验数据进行对比,分析总结Collings模型公式的适用范围。结论—该模型在液滴直径较小、撞击速度较慢、液滴的韦伯数介于[15,115]、雷诺数远大于韦伯数的条件下,对液滴的最大铺展直径因数具有较好的预测能力;其它条件下,需要考虑更多的物性参数才能更准确地预测微液滴最大铺展直径因数。
关键词
Collings模型
液滴铺展
最大铺展直径因数
接触角
Keywords
Collings
model
micro
droplet
spreading
maximum
spreading
diameter
factor
contact
angle
分类号
TS853.5 [轻工技术与工程]
TS805.3
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
液滴撞击超亲水表面的最大铺展直径预测模型
春江
王瑾萱
徐晨
温荣福
兰忠
马学虎
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
14
下载PDF
职称材料
2
激光前向转印液滴碰壁的仿真与试验研究
高立臣
周静
麦云飞
《应用激光》
CSCD
北大核心
2022
0
原文传递
3
Collings模型预测微液滴最大铺展直径因数研究
樊瑞瑞
肖军杰
蒋小珊
齐元胜
焦慧敏
《绿色包装》
2022
2
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
导出题录
引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
检索结果
已选文献
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