液滴撞擊固體表面的可視化實(shí)驗研究.pdf

1、自由表面流動問題普遍存在于化工、冶金、航空航天、材料科學(xué)等領(lǐng)域中，其過程中自由表面的位置隨著液體的運(yùn)動而變化，而且自由界面的運(yùn)動對系統(tǒng)的行為具有重要的影響。這些問題中所固有的非線性變化加上撞擊過程中可能發(fā)生的相變使得問題處理起來非常困難，因此也成為流體動力學(xué)領(lǐng)域非常關(guān)注的問題。 本文運(yùn)用理論分析和實(shí)驗研究及計算機(jī)圖像處理相結(jié)合的手段，對自由表面流動問題的典型范例——單個液滴撞擊固體表面的行為進(jìn)行研究。利用高速攝影儀分別對大氣環(huán)境

2、中等溫條件下液滴撞擊均質(zhì)固體表面的過程和非等溫條件下液滴撞擊均質(zhì)固體表面的過程進(jìn)行可視化實(shí)驗研究，利用計算機(jī)圖像處理技術(shù)對其變化過程進(jìn)行了定性、定量分析，獲得了液滴撞擊固體表面后液滴的鋪展直徑、液滴的高度和接觸角隨時間的變化關(guān)系，分析了固體表面材料、固體表面粗糙度、固體表面溫度、液滴的大小、不同液滴以及撞擊角度等因素對撞擊后鋪展過程的影響，系統(tǒng)地研究了表面材料和表面粗糙度對撞擊后鋪展過程的影響，探討了其機(jī)理。 結(jié)果表明：單個液滴