【摘 要】
：
利用特定几何分布的超疏水表面实现气泡定向输运在矿物浮选和生物孵化等领域具有广阔的应用前景,对平面直线超疏水轨道而言,其壁面取向是相关工程结构的关键参数,但超疏水壁
【机 构】
：
中国计量大学,杭州310018;中国计量大学,杭州310018;浙江利欧泵业有限公司,浙江温岭317500;浙江大学,杭州310027
论文部分内容阅读
利用特定几何分布的超疏水表面实现气泡定向输运在矿物浮选和生物孵化等领域具有广阔的应用前景,对平面直线超疏水轨道而言,其壁面取向是相关工程结构的关键参数,但超疏水壁面取向对倾斜壁面气泡滑移的影响尚不明确.本文采用高速阴影成像系统研究了不同壁面取向(?90°≤β≤90°)及轨道倾角(45°≤α≤75°)下,气泡(Deq=2.4 mm,Re=500～700,We=7～13)在轨道宽度为2 mm的超疏水直线轨道上的运动特性.气泡在轨道上的滑移近似为匀速,形状为具有多脊的半子弹型.根据气液界面波动程度的不同,滑移气泡可分为波动型和稳定型,稳定型气泡只在较小倾角且较大方位角时出现(45° ≤α<70°,|β|≥45°).根据倾角不同,滑移速度关于β有2种变化规律:当α≤65°,气泡滑移速度近似为关于β=0°的单峰分布(β=0°时,气泡滑移速度最大);当α≥70°,气泡滑移速度在不同的方位角下基本保持稳定.气泡的最大滑移速度可达0.66 m/s(β=0°,α=70°),远大于相同尺度的自由上升气泡(≈0.25 m/s),这主要是壁面浸润性分布和惯性力的耦合效应所致.轨道取向(方位角β)及轨道倾角(α)通过改变气泡沿轨道方向的驱动力和气泡迎风面积影响气泡的滑移速度和气液界面稳定性.
其他文献
肠梗阻这个疾病相信很多读者或多或少都有一定了解，或者听说过该疾病。肠梗阻属于急腹症，在临床中十分常见，其发病没有年龄限制，于任何年龄段均有可能发生。若为急性肠梗阻，当患者
骨质疏松多发于老年群体中，其中60岁以上群体发病率在36%左右，具体发病受多个因素影响，导致人体骨密度、骨质量降低，骨微结构被破坏，进而增加了骨脆性。由骨质疏松导致的骨折情况
对于一个家庭而言，最幸福的时刻应该就是迎接“新成员”的到来。但是就目前相关调查统计发现，我国不孕不育人数逐年增长，其中也可能存在“丁克”人员，但是有一大部分人是因为夫妻
共轭传热现象在科学和工程领域中大量存在.随着计算能力的发展,对共轭传热现象进行准确有效的数值模拟,成为科学研究和工程设计上的重要挑战.共轭传热数值模拟的方法可以分为两大类:分区耦合和整体耦合.本文采用有限元法对共轭传热问题进行整体耦合模拟.固体传热求解采用标准的伽辽金有限元方法.流动求解采用基于特征分裂的有限元方法.该方法是一种重要的求解流动问题的有限元方法,可以使用等阶有限元.该方法的准隐格式与其他格式相比,具有时间步长大的特点.将稳定项中的时间步长与全局时间步长分开,改进了准隐格式的稳定性.基于改进的
在怀孕期间，准妈妈们身体消耗的钙很大，身体是不能缺少钙的，特别是胎儿骨骼形成所需要的钙完全来源于母体。所以，孕妇孕期进行补钙是必不可缺少的。但是，孕妇应该如何科学补钙呢？下
脆性岩石内部细观裂纹扩展、贯通及成核影响下的脆性蠕变行为,对深部地下工程围岩微震及岩爆事件评价有着重要意义.然而,目前能够解释裂纹成核损伤突变影响下,脆性岩石完整蠕变宏细观力学机理模型的研究很少.本文基于脆性岩石亚临界裂纹扩展模型、裂纹−应变−声发射事件相关的损伤模型及裂纹成核损伤时间演化路径函数,提出了一种脆性岩石裂纹成核损伤突变影响下的蠕变宏细观力学模型.裂纹成核损伤时间演化路径函数通过岩石内部裂纹成核损伤突变大小∆DCN及相邻裂纹成核损伤时间差∆t进行定义,该函数可以结合岩石声发射监测试验数据定义的
水气二相流与诸多领域的实际工程问题密切相关.对二相流运动进行高精度的数值模拟是计算流体力学研究的难点和热点.针对开敞水域的自由表面流运动问题,将水和空气均视为不可压缩流体,采用五阶加权基本无震荡(weighted essentially non-oscillatory,WENO)格式求解描述流体运动的纳维斯托克斯(Navier–Stokes,NS)方程,利用以加权线性界面算法改进的多维双曲正切函数界面捕捉法(tangent of hyperbola for interface capturing with
本文针对水中放电气泡与水面浮体流固耦合作用开展实验和数值研究,采用边界积分法对气泡运动进行数值模拟,利用辅助函数法提高非线性流固耦合问题的计算精度,同时运用双节点法保证气-液-固三相交界线的计算稳定性.实验中,采用水下放电技术生成气泡,使用高速摄影捕捉气泡动力学行为与浮体运动响应.首先对比数值与实验结果,二者吻合良好,验证了数值计算模型的有效性和正确性.然后通过对气泡与浮体的无量纲距离γs(气泡最大半径为特征长度)进行系统研究发现:(1)γs从0.2增大至2时,气泡在坍塌阶段分别形成了颈缩型环状射流(0.
在现代新经济常态下,人们的生活质量不断提高,对农作物的要求也有了一定的提高.绿色植保技术是一种新型的农业病虫害防治技术,能够有效提升现代农业生产的安全性,促使生态农
孔隙介质中多相渗流的驱替效率对二氧化碳封存效率和石油采收率具有决定性影响,是实际工程调控中的一个关键指标.湿润性是影响多相渗流驱替模式及其效率的一个重要因素.本文通过微流体模型−显微镜−高速相机可视化实验平台,对基于真实砂岩孔隙结构的微流体模型进行湿润性修饰,开展了5种流量和2种湿润性的两相驱替可视化实验,研究了湿润性对砂岩孔隙结构中两相渗流驱替模式及其效率的重要影响.实验结果表明:随着流速的增大,两相渗流驱替模式由毛细指流向稳定流发生转变;在低流速条件下,由于毛细力的主导效应,亲水性介质中指进的宽度和被