水和E-GaIn在超声振动下的铺展及雾化过程研究

来源 :兰州理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zj770929
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
液滴在固体基板表面铺展及雾化现象在自然界和工业中广泛存在,如冷凝、喷涂、喷墨印刷、燃油喷射和微流控等。因此,研究液体在固体表面的铺展及雾化过程对于材料学、流体力学等领域有着重要的科学意义和工程应用价值。本文以润湿体系(水/Cu、E-GaIn/Cu)和非润湿体系(水/PTFE、E-GaIn/石墨)为研究对象,研究了超声振动对液体润湿铺展及雾化的影响。目的在于揭示超声辅助钎焊过程中的超声波促进液体润湿铺展的机理以及超声波引起雾化的机理,丰富钎焊理论。  本文首先用COMSOL Multiphysics5.3a多物理场数值计算软件对尺寸为3×20×50mm3的Cu板在施加超声波后表面的振动分布进行了模拟,模拟表明,在Cu板表面施加超声波振动后,在振源左侧边缘处振幅较大,在板表面存在固定的振幅加强区和减弱区。当增加超声波振幅时,固体基板表面相同位置的振幅会增加,但是振幅分布情况保持不变。超声波的频率、基板厚度和基板长宽尺寸都会改变基板表面的振动分布特征,同时也会改变相应位置的振动强度。  超声振动作用下能显著提高液体在固体基板表面的润湿性。超声波提高液体的润湿性由以下两个方面造成的。一方面,超声波在固/液界面处产生动量传递层,对于润湿系统,该层可以驱动液体的润湿铺展,但是对于非润湿系统,当接触角在90°附近时,界面处的动量传递并不是它的驱动力。另一方面,超声振动引起的气液界面粗化(即,在气液界面的表面张力波)也是驱动液体润湿铺展的因素之一。  以水/Cu为研究对象,通过在Cu板表面液滴侧边和Cu板表面液滴正下方施加超声波振动,研究了不同位置施加超声波振动对水滴雾化行为的影响,以及相同位置时,振幅对水滴雾化寿命的影响。当在Cu板侧边施加超声振动时,水滴在迅速铺展后,雾化时的接触角在一定范围内振荡并保持不变,而半径在振荡减少,半径的振荡幅度大于接触角的振荡幅度。在液滴正下方施加超声振动时,水滴的雾化半径振荡保持不变,而接触角持续减少,但当振幅增加到21μm时,水滴雾化半径减小,接触角在一定范围内振荡。相同体积的水滴在侧边施加超声振动要比底部施加超声振动消失的更快,雾化率更高,水滴的雾化寿命随着振幅的增大而减少。
其他文献
蒸散发(Evapotranspiration,ET)是绿洲农田水文循环的重要过程,也是绿洲区水分消耗的主要方式。农业耗水占新疆可利用水资源的90%以上,水资源过度开发利用,一系列生态与环境
尖晶石LiMn2O4正极材料,因具有原料来源丰富、价格低廉、无毒性、对环境友好、放电比容量大、能量密度高、工作电压高等优点,被公认为是具有巨大发展潜力的锂离子电池正极材料之一,因而成为锂离子电池正极材料研究的热点。但是在充放电循环过程中,尖晶石型LiMn2O4正极材料存在Jahn-Teller效应;Mn3+的溶解;电解液的分解等问题,造成了LiMn2O4正极材料的放电比容量的严重衰减和循环性能的恶
鳞片石墨自二战时期就用于电磁波吸收等军事应用中,但随着军事与民用电子设备等高新技术的发展,传统吸波材料已无法满足日益提高的薄厚度、轻质量、宽频带、高吸收和耐高温耐腐蚀等性能要求。传统石墨虽然具有较高的电导率和介电常数,但其显著的各向异性使某些入射方向的电磁波容易发生直接反射而无法进行衰减。一维炭纳米纤维(CNFs)及纳米螺旋炭(CNSs)等纳米炭材料因其特殊的结构和形貌,具有众多优异的理化性能,是
为配合265省道(金坛段)建设项目施工,南京博物院、淮安市文物考古研究所和金坛博物馆组成联合考古队对立夫路土墩墓D4进行了抢救性发掘.D4保存相对较完整,为“一墩多墓”形式
本文通过对荣华二采区10
期刊
子午墩土墩墓位于江苏省溧阳市上兴镇子午墩村,由三座土墩组成.2018年3-7月,南京博物院和常州市考古研究所对D2进行了考古发掘,共发现春秋晚期呈向心形分布的墓葬7座、器物坑
压电陶瓷作为一类重要的功能材料,在电子元器件向高精尖方向发展的今天,起着举足轻重的作用。铌酸盐系压电陶瓷居里温度高、机电耦合性和铁电性能好,是目前最有可能替代(Pb, Zr)TiO3(PZT)陶瓷的无铅压电陶瓷。但铌酸盐系压电陶瓷难以烧结致密,且温度稳定性不好,导致其应用受到限制。目前对于铌酸盐系压电陶瓷的研究主要是通过掺杂对(Na, K)NbO3(KNN)陶瓷改性,其中研究最多、最行之有效的掺杂
济南章丘西河遗址目前经过了三次考古发掘和勘探.遗址面积巨大,是一处典型的后李文化聚落.遗址沿河分布,具有开放性、季节性、迁徙性的特点.其开放性的布局、小型化的经济单
长期以来,锆合金被用作核用结构材料领域的重要结构材料,因其优异的核材料性能、抗腐蚀性以及力学性能而受到普遍关注。锆合金的稳定性主要取决于其内部扩散变化和微观结构的稳