液滴撞擊固體表面的可視化實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、自由表面流動(dòng)問(wèn)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(guò)程中自由表面的位置隨著液體的運(yùn)動(dòng)而變化，而且自由界面的運(yùn)動(dòng)對(duì)系統(tǒng)的行為具有重要的影響。這些問(wèn)題中所固有的非線性變化加上撞擊過(guò)程中可能發(fā)生的相變使得問(wèn)題處理起來(lái)非常困難，因此也成為流體動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域非常關(guān)注的問(wèn)題。 本文運(yùn)用理論分析和實(shí)驗(yàn)研究及計(jì)算機(jī)圖像處理相結(jié)合的手段，對(duì)自由表面流動(dòng)問(wèn)題的典型范例——單個(gè)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(duì)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(guò)程和非等溫條件下液滴撞擊均質(zhì)固體表面的過(guò)程進(jìn)行可視化實(shí)驗(yàn)研究，利用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)對(duì)其變化過(guò)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(shí)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(duì)撞擊后鋪展過(guò)程的影響，系統(tǒng)地研究了表面材料和表面粗糙度對(duì)撞擊后鋪展過(guò)程的影響，探討了其機(jī)理。 結(jié)果表明：?jiǎn)蝹€(gè)液滴