低压蒸气环境中固着液滴蒸发的数值模拟

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangxiaofu2008
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
固着液滴的蒸发过程广泛存在于农业、工业、航空航天以及医学等多个领域,是一个包含了流体流动、传热传质、相变和接触线动力学等问题的复杂物理过程。固着液滴蒸发过程中高效的热质输运特性在很多科技领域中都具有广阔的应用前景,如喷墨打印、疾病检测、喷雾冷却、DNA分子的拉伸和映射等。目前已存在大量有关固着液滴蒸发过程的基础研究,但大部分都只关注空气中固着液滴的蒸发过程,而对低压纯蒸气环境下固着液滴的蒸发鲜少涉及,因此仍有许多关于纯蒸气中固着液滴蒸发的问题亟待研究和解决。为此,本文针对纯蒸气中固着水滴和乙醇液滴的蒸发过程分别进行了数值模拟,获得了不同蒸发条件下液滴内部物理量场的演变和蒸发强度的变化规律。主要结论如下(1)当水滴在纯水蒸气环境中蒸发时,基底温度的提升会使液滴表面蒸发加剧,Marangoni对流增强。随着基底温度的升高,液滴内部流动发生转变,由双涡胞变化为四涡胞,再转变为双涡胞。表面温度分布会从对称的环状转变为花瓣状和锯齿状。固着水滴中的Marangoni流动随着接触角的增加而增大,但是表面蒸发速率在接触角增加时表现出先升高、后下降的趋势。液滴表面蒸发速率随蒸气压力的降低而逐渐增加,同时内部Marangoni流动增强。随着压力的降低,Marangoni流动不稳定性增加,液滴流动发生转变,表面温度由环状变化为三胞状分布。(2)对于固着乙醇液滴的蒸发过程,基底温度增加的过程中液滴表面温度分布和流动经历由环状分布到花瓣状分布的转变,基底温度继续增大时,液滴内部流动发生失稳,形成周期性振荡流动。液滴表面蒸发速率在基底温度较低时随接触角升高而增大,在基底温度较高时则呈现先增大、后减小的趋势。蒸发速率随蒸气压力的变化规律与水滴相同,当蒸气压力降低时,蒸发速率逐渐增大,Marangoni流动增强。此外,乙醇液滴在压力低于饱和蒸气压时流动会失稳,形成周期性流动,且随着蒸气压力的降低,振荡周期缩短,振荡幅度增大。
其他文献
红河州耕地土壤养分含量差异较大,养分平均值含量虽高,但含量低的土壤所占比重较大。土壤养分不平衡问题较突出,土壤缺硼较普遍。通过对红河州高、中、低产田地类型的划分及分布
棋与茶自古以来就有难解难分之缘分。在与棋手对弈之际,有清茶一杯在手,边喝茶,边思考,既可生津止渴,又可提神静心思谋策略,真是“一盏清茗伴棋局”。而品茗之时,与棋友摆上
薄板结构因其结构简单、重量轻等特点被广泛应用在各种领域中。薄板结构自身具有较高柔性,在实际工程应用中易产生较大振动,进而导致工作精度减低或疲劳损失等不良影响。采用
以荞麦粉和低筋面粉为主要原料,添加竹笋膳食纤维和大豆分离蛋白对荞麦饼干进行品质改良工艺优化,并对产品进行品质评价及分析。结果表明,荞麦饼干的最佳配方为:低筋面粉与荞
在“一带一路”背景下西安市的博物馆、美术馆应积极发掘自身文化资源、研发文创产品,将西安的城市历史文化资源进行串联、梳理,以此促进传统文化资源的创造性转化、增强其自
川崎病(Kawasaki Disease,KD)是一种儿童期较常见的发热、出疹性疾病,主要病理特征是全身中小血管炎症。近年来,该病的发病率呈逐年上升趋势,成为目前儿童后天性心脏病的首位
《通往未来的门》是凯特·汤普森继《寻找时间的人》之后又一部有关成长主题的作品。作者融爱尔兰传统神话元素与现代生活于一体的叙事手法,打破了时间的线性发展,在过去、现
合作在当今社会中扮演着越来越重要的角色,小到生物体内细胞间的分工协作,大到学校企业各部门的职能搭配,甚至国家与国家之间的外交与贸易,都与合作密不可分。研究合作行为不
对乙醇法、氨-氯仿法、树脂法提取的苦参总碱,用气相色谱法对有效成分进行分析和定量,比较了3种不同提取方法所提苦参总碱的纯度.测得树脂法提取的苦参总碱纯度是85.48%,高于
为了揭示三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)不同月龄形态性状及体重的生长规律和最佳生长季节各性状与月龄的关系,选择2~13月龄三角帆蚌各60余只,对壳长、壳高、壳宽、全高和体重