《壁面潤濕性對液滴撞擊曲面的動力學過程影響研究》是依託大連理工大學,由劉曉華擔任醒目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：壁面潤濕性對液滴撞擊曲面的動力學過程影響研究
- 依託單位：大連理工大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉曉華
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
液滴撞擊曲面是一個複雜的動態變化過程，表面潤濕性對其有著重要的影響，致使產生顯著的、不可忽略的界面效應，與其相關的表面現象和傳遞特徵的研究是一個重要的基礎問題。現有關於潤濕性對液滴撞擊曲面過程影響的研究較少。本項目提出針對壁面潤濕性對液滴撞擊曲面的動力學過程的影響進行研究，採用實驗觀測、理論分析和模擬計算相結合的手段，探索液滴撞擊不同潤濕性曲面過程中非均勻力勢場作用下的界面效應、尺度效應和溫度效應，全面評價潤濕性能與液滴形態演變之間的本徵關係，揭示液滴形態及其內部的微細傳遞過程與不同潤濕性影響下的固-液-氣三相間作用力之間的非線性作用規律及其物理機制，提出複雜力勢作用下的液滴撞擊不同潤濕性曲面的動態演變理論。
結題摘要
液滴撞擊固體壁面的現象廣泛存在於多個工程領域。液滴撞擊曲面是一個複雜的動態變化過程，表面潤濕性對其有著重要的影響，與其相關的表面現象和傳遞特徵規律是需要深入研究的重要基礎問題。現有關於潤濕性對液滴撞擊曲面過程影響的研究較少。本項目研究了不同潤濕性條件下的液滴撞擊管壁和球面的動態特性，實現了對液滴撞擊管壁和球面動態過程的精確觀測與描述；通過實驗研究和三維數值模擬研究，分析了液滴撞擊速度、潤濕性、曲率比、撞擊角度及偏心距不同時的液滴動態行為變化特徵，總結了液滴撞擊後的鋪展、反彈、斷裂和破碎及飛濺等不同階段的轉變規律以及液膜鋪展係數、無量綱液膜中心高度等參數變化的特徵規律；給出了不同撞擊角度下液滴撞擊超疏水球面後運動狀態發生改變的臨界條件；通過細緻地分析液膜內部壓力場和速度場的變化，揭示了液滴形態變化及其內部微細傳遞過程的物理機制。取得的研究進展和主要結果具有較大的科學意義，其部分結論可以指導低溫多效蒸餾技術中蒸發器的設計、增濕除濕設備的設計及液滴衝擊冷卻表面的設計等，具有較好的套用前景。
