液滴撞击高温疏水表面流动及传热特性研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:killer_lww
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
液滴撞击高温疏水表面是近些年兴起的关于液滴撞击研究,其结果可广泛应用于能源动力、航空航天、工程应用等领域。由于液滴撞击过程涉及气液两相流、传热学等理论,对该过程的研究不仅可以完善相关理论,而且对提高相应工程设计经验具有重要指导意义。本文以去离子水作为研究对象,通过模拟方法研究不同初始条件下液滴撞击水平疏水表面的流动及传热特性。本文首先通过开源模拟软件Open FOAM中的compressible Inter Foam求解器构建了液滴撞击二维数值模型,并与实验结果进行比较,验证了模型的准确性。本文使用VOF法捕捉液滴气液界面,采用了CSF方法对气液界面上的表面张力进行计算,消除了流体自由界面上的不连续跳跃,并在模型中加入了动态接触角模型实现接触角滞后效应。随后,研究撞击速度(0.107m/s-1.77m/s)、液滴直径(0.07mm-11.5mm)对液滴流动特性的影响,探究液滴撞击疏水表面的流动过程,揭示液滴最大铺展系数、接触时间随韦伯(We)数的变化规律,并分析其理论机理。结果表明:在不同撞击速度下,液滴最大铺展系数β与(2(20)0)0.25(We>10)呈线性关系;而在不同初始直径下,液滴最大铺展系数β与(2(20)0)0.35(We>10)呈线性关系。液滴接触时间在不同撞击速度下变化幅度较小,而在不同初始直径下,接触时间与(2(20)0)1.5呈线性关系。最后,对液滴撞击高温疏水表面进行模拟,研究撞击速度、液滴直径和液滴初始温度对液滴传热特性的影响,重点分析液滴温度、热流密度及冷却效率变化。结果表明:热流密度受液滴初始速度影响较小,但随着液滴初始直径及初始温度的减小而增大;冷却效率则随着撞击速度及初始液滴温度的增加而增加,而在不同初始直径下,当We数大于10时,液滴冷却效率随着液滴直径的增大而增加。本文基于数值仿真方法对液滴撞击高温疏水表面过程的流动及传热特性进行了全面研究,对不同参数下的影响也进行了较为全面的探讨。本文研究成果为微液滴撞击高温疏水表面研究提供了一些思路和模拟经验,也为喷墨打印、喷雾冷却等工程应用提供了理论基础和支撑。
其他文献
股权质押作为一种新兴的融资手段,凭借程序简单、审批快且不影响控股股东对公司的控制权等优点,而被公司控股股东所青睐。尽管股权质押属于控股股东的个人行为,但由于控股股东往往在公司内具有极强的话语权并能对公司的经营决策起决定作用,其个人行为很可能对公司价值造成影响。已有的关于控股股东对公司价值影响的研究,大多是从控股股东对上市公司进行掏空的角度来研究股权质押对公司价值的影响,而很少有案例类论文从股权质押
学位
在大力发展医务社会工作和慈善事业的政策背景下,医务社会工作作为医院体系内社会福利的传递者,日渐成为介入患者慈善医疗救助的重要手段。相关研究显示,目前包括脊柱侧弯在内的重大疾病患者通常面临治疗费用紧缺和身心压力过大的困境,严重影响患者的救治效果和身心健康。因此,开展医务社会工作介入慈善医疗救助的实务研究具有重要意义。本研究在述评国内外研究现状的基础上,以社会支持理论为指导,运用个案工作的介入手法,通
学位
进入21世纪以来,中国的社会经济快速发展,城市化进程不断加快,中国传统的家庭结构逐渐发生改变,我国的独居老人和空巢老人数量与日剧增,而孤寡老人作为其中的特殊弱势群体,受生育政策以及生育观念的影响,群体数量逐渐庞大,以此带来的养老问题不断凸显,养老需求不断扩大。孤寡老人因其特殊的身份特点,他们的孤独感、失落感、无助感较一般性老年群体来说更为严重,其所面临的情绪问题和心理问题更加的多样化和复杂化,由于
学位
报纸
<正>核爆炸会造成十分恶劣的辐射环境,包括X射线、中子、γ射线和电磁脉冲等。在研究这些辐射环境对电子系统造成的影响时,要进行大量的模拟试验。瞬时回避有可能部分解决电子系统对高剂量率的防护,而低阈值瞬时探测器是回避技术中的一个重要器件。半导体探测器的特点是:能量分辨率高,线性响应好,脉冲上升时间短,结构简单, 探测效率高,偏压低,操作方便,所以在核科学技术的许多应用中替代了气体探测器和闪烁计数器。
会议
船用离心风机是船舶通风系统的核心,能耗大,噪声高,对船舶节能减排及噪声污染防治产生直接影响。提高风机效率,降低风机噪声已成为船舶行业发展的关键技术。本文采用计算流体动力学方法,对船用离心风机进行优化设计,以满足舱室通风、安装空间及噪声要求。在优化后风机的基础上,研究叶片出口角对风机内部流场及噪声特性的影响规律,为高效低噪离心风机设计提供理论依据与技术支撑。基于风机设计要求,综合模型机噪声控制基础及
学位
随着全球能源问题日益加剧,新能源技术应用逐渐成为主流发展方向。将清洁高效的氢能燃料电池与基于能量梯级利用的冷热电联供(CCHP)系统相结合,可有效缓解建筑能耗危机,具有广泛的发展前景。本文研究了一套基于氢气为燃料的固体氧化物燃料电池(SOFC)所构建的微型冷热电联供系统,分析并评估其在家用住宅条件下的运行特性与优化方案,为固体氧化物燃料电池-冷热电联供(SOFC-CCHP)系统在新能源建筑领域的发
学位
本文针对多联机系统可能发生的多类故障以及故障详细发生水平或诱发原因建立了分层自适应故障诊断机制,对不同故障实现先诊断故障大类,根据发生故障的对象不同自主选择最佳细化诊断模型以进一步精确识别故障发生原因,可以减少故障一步诊断时标签过多以及不同故障采用同一模型诊断所带来的消极影响。该分层诊断机制不仅能实现特定故障匹配特定模型诊断,而且更细致的划分了故障发生水平,有更大的推广应用价值。首先为模拟多联机系
学位
多联机空调系统耗能已经成为我国建筑耗能的重要部分。建立用于多联机空调系统电子膨胀阀和压缩机回液的故障识别模型以减少建筑物能源浪费以及满足人们对日益提高的舒适度和系统运行稳定性的要求是非常必要的。同时,为了解决故障识别过程中目标样本数量少、数据分布不均衡问题和不同分布问题,导致传统模型泛化能力低,本文提出了一种基于深度迁移学习模型的电子膨胀阀和压缩机回液故障识别新方法。本研究进行了12组实验,获取了
学位
目的:检测结直肠癌(CRC)组织中富含AT结合域1A(ARID1A)基因突变和mutS同种组织蛋白2(MSH2)蛋白表达,分析两者的临床意义。方法:选取自2017年1月至2018年1月期间我院诊治的142例CRC患者作为研究对象。采用直接测序法检测CRC癌组织中ARID1A基因突变。免疫组化检测癌及癌旁组织MSH2蛋白表达。Spearman秩相关分析ARID1A基因突变和MSH2蛋白表达的相关性。
期刊