液体细丝的盘绕是一种在自然界、日常生活以及工业生产中常见的现象。盘绕问题主要研究液体细丝在一定的高度以一定的速度在竖直的喷口喷出,落在固体平面上的动力行为。针对这一课题,科学研究者们对其产生的原因、影响条件、力学行为等方面进行了大量的理论与实验研究,取得了众多优秀的成果。研究表明,液体细丝下落的状态跟液体的粘度、弹性、接收平面的运动状态、液体细丝的下落高度、液体在喷口喷出针口头处时的初速度等条件因素有千丝万缕的联系。本研究将以二甲基硅油作为主要的实验对象,通过研究纯粘液体细丝在下落过程中的力学行为,收集记录纯粘液体细丝下落时间的变化,总结规律得出相关结论。实验采用数值模拟液体粒子的下落运动,从而计算下落时间,并以激光示踪剂的物理实验方法来研究液体粘度、液体流量、下落高度等因素对下落时间的影响,这也是本研究的创新点。本文的主要内容有:研究背景及意义。本章主要叙述细丝盘绕问题在生活生产中的应用以及该课题研究的意义。同时列举几位比较有代表性的科研工作者或团队的研究成果,对前人的研究简单地介绍、概括与总结。研究方法。我们采用模拟实验与实际实验相结合的方法进行探究。通过阅读文献以及查阅资料确定物理实验的设计与实验方法,设计制造实验所需的实验仪器,配置所需的实验液体,测定实验液体的各项参数。制定实验方案与实验步骤,提出了实验数据的提取采集与处理方法等。通过实验数据的讨论与分析,得出实验室物理实验的初步结论。通过阅读文献查阅相关资料,对应物理实验开展数值模拟实验。实验结果的对比。将物理实验以及数值模拟实验得到的实验数据进行对比分析。通过实验得到了纯粘液体下落时间关于纯粘液体细丝下落高度、纯粘液体粘度以及纯粘液体流量三种因素的变化数据及变化曲线。通过对实验数据与数值模拟数据的对比分析得到纯粘液体细丝下落高度、纯粘液体粘度以及纯粘液体流量影响纯粘液体下落时间变化的关系。实验过程中也发现了一些其他的现象,比如盘绕半径的变化也引起了下落时间的变化,对此我们也做了针对性的比较,对实验自身的改进以及未来工作的完善方向提供了思路。论文的结论包括:粘度的增大会增加纯粘液体细丝的下落时间,但随着下落高度的增大,下落时间会逐渐增加到某一个上限值附近,这个上限值与液体的粘度成正比关系。纯粘液体流量的增大会减小液体细丝的下落时间,但小流量与大流量之间的下落时间随高度变化的增长模式有所不同。最后我们也发现盘绕轨迹也在影响着下落时间的变化。我们希望通过此次研究的结论将为其他工作者更进一步工作,特别是3D打印技术在土木工程领域中的应用与发展提供帮助。