蒸发动力学论文-王若男,刘斌,陈爱强,杨文哲,马晓燕

蒸发动力学论文-王若男,刘斌,陈爱强,杨文哲,马晓燕

导读:本文包含了蒸发动力学论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:纳米流体,蒸发,叁相线,接触角

蒸发动力学论文文献综述

王若男,刘斌,陈爱强,杨文哲,马晓燕[1](2019)在《纳米流体液滴在铁板上蒸发的动力学研究》一文中研究指出液滴蒸发过程中的动力学研究对提高喷墨打印、农药喷洒的质量具有一定指导作用,本工作采用角度仪对去离子水液滴和浓度为0.05%、粒径为10 nm的氧化铝纳米流体液滴在30℃和40℃铁板上的蒸发过程进行了录像记录和比较,包括液滴蒸发过程中叁相线、接触角、液滴轮廓随时间变化规律。实验结果表明加入纳米颗粒后液滴蒸发行为有明显不同:在蒸发的第一阶段叁相线固着时间更长,叁相线的粘滑运动次数减少。(本文来源于《材料导报》期刊2019年S1期)

胡逸男,赵彬钰,陈龙泉[2](2019)在《乙醇/水两组分液滴在超疏水表面上的蒸发动力学研究》一文中研究指出在不同湿度下研究了不同浓度乙醇/水混合物的液滴在超疏水表面上的蒸发过程,通过实验分析了液滴的接触半径、接触角和蒸发速率随时间的演化规律并与现有理论模型进行对比,探索乙醇浓度和环境湿度对超疏水表面上两组分液滴蒸发动力学行为的影响。研究结果表明:乙醇浓度影响液滴在超疏水表面上的蒸发模式和蒸发速率,低乙醇浓度(≤20wt%)时液滴蒸发速率较慢并趋向于常接触角(CCA)模式,高乙醇浓度(40wt%~60wt%)时液滴蒸发速率更快并趋向于常接触半径(CCR)模式;环境湿度主要影响液滴的蒸发速率但对蒸发模式的作用小,湿度越高蒸发速率越慢。(本文来源于《四川理工学院学报(自然科学版)》期刊2019年02期)

朱可桐[3](2018)在《利用分子动力学估算液体蒸发速度》一文中研究指出"蒸发"是生活中的常见现象,液体蒸发速度的估算不仅能够解释日常生活中的现象,而且在科学研究中也很有用处。文章基于分子动力学的方法对液体蒸发过程建立了物理模型。针对该模型,利用理想气体麦克斯韦速度分布律和气体泻流得到一个估算液体蒸发速度的公式,利用得到的结果解释了一些蒸发现象的规律,同时讨论了该方法存在的局限性,并对模型的修正指明了所需要考虑的扩散等物理过程。(本文来源于《中国高新科技》期刊2018年21期)

富庆飞,张运霄,杨立军[4](2018)在《超临界环境下液滴蒸发的分子动力学模拟》一文中研究指出液体燃料的喷雾燃烧必定伴随着液滴的破碎与蒸发过程,液滴蒸发过程的基础研究对于液体火箭发动机性能的提升有着重要意义。分子动力学方法不依赖任何宏观的简化模型,模拟过程自发的包含各种物理效应,并且可以模拟极端苛刻的物理条件和复杂几何模型下的物理现象,已经相当成熟并且得到了广泛的应用。本文应用分子动力学方法研究了液滴在超临界环境下的蒸发现象,并和现有的理论模型进行对比。本文首先计算了液体的基本性质如粘度,扩散系数等动力学量。然后研究了不同工况下液滴的蒸发过程中各参数的变化,包括液滴温度分布,密度分布,液滴直径等随时间的变化。研究发现,与亚临界环境下的液滴蒸发现象不同,超临界环境下液滴边界层较厚,没有明确的气液边界,密度和温度从液滴内部到环境是连续变化的量。亚临界条件下定义气液界面位置的方法在超临界条件下并不适用,必须通过新的准则定义和提取气液边界。液滴的温度分布和亚临界条件下的稳态假设不同,其实际上符合叁次多项式模型。而且直径随着时间的变化偏离D~2定律。本文还获得了液滴蒸发的速度场信息,通过液滴蒸发的速度场我们可以观察到液滴蒸发时的分子运动轨迹,观察液滴蒸发的时间序列图像发现,超临界环境下液滴的蒸发过程更接近同相的扩散混合过程而不是亚临界下典型的分子蒸发过程。除了通过热力学量对液滴蒸发速率的影响进行解释之外,还通过动力学量进行了进一步的解释,提出了适用于超临界条件下的蒸发模型,具有重要的应用背景和学术价值。(本文来源于《第十届全国流体力学学术会议论文摘要集》期刊2018-10-25)

钱胜,王瑞金,朱泽飞[5](2018)在《纳米颗粒分布影响纳米流体蒸发的分子动力学模拟》一文中研究指出采用分子动力学的方法模拟了在不同恒温条件下,在水的气液界面处添加不同种类的纳米颗粒情况下的蒸发行为。同时通过改变纳米颗粒的粒径,数量,聚集方式等模拟不同颗粒分布状态,以对比分析纳米颗粒行为对蒸发行为的影响。此外,还计算了这些情况下,水的表面张力的变化情况。结果表明在其他条件保持不变的情况下,纳米颗粒的数量越多,蒸发率越低。随着蒸发的进行,纳米颗粒的浓度越来越大,表面张力上升。当纳米颗粒聚集成壳,充满气液交界面时,蒸发率会明显下降。(本文来源于《第十届全国流体力学学术会议论文摘要集》期刊2018-10-25)

唐瑞,吴春梅,李友荣[6](2018)在《附壁氩液滴蒸发过程的分子动力学模拟》一文中研究指出为了了解附壁液滴的蒸发特性,利用分子动力学方法对铜基底上氩液滴的蒸发过程进行了模拟。结果表明,随着蒸发过程的进行,液滴中的氩原子逐步扩散到周围真空环境中,并最终达到蒸发稳定状态。稳态蒸发时液滴近似为球冠状,在固-液界面存在一个密度较大的吸附层,在汽-液界面存在一个密度骤降的区域,60%的蒸发发生在叁相接触线区域.温度越高,系统达到稳态所需时间越短,蒸发越快,固-液界面吸附层密度越小,接触角越小;同时,固-液之间的能量参数越大,接触角越小。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2018年06期)

马雄德[7](2018)在《毛乌素沙地裸土蒸发的动力学过程》一文中研究指出蒸发是干旱半干旱地区水文循环的关键环节,对调节水分在包气带中的分布具有不可忽视的作用,准确量化包气带水分蒸发过程中的能量和质量传递过程是水文地质学需要解决的科学问题之一。由于直接测量表土蒸发受一定的时空限制,以Richards方程为基础,通过数值模拟刻画饱和-非饱和带水分运移特征是目前常用的方法之一。然而Richards方程的求解需要给定土壤持水性和非饱和导水率,最常用的模型包括Brooks&Corey和van Genuchten模型。这些模型都采用残余含水率(由吸附力吸持)表示土壤含水率的最小值,但在极端干燥情况下土壤含水率甚至会减小到0,因而这些模型的计算结果并不理想,限制了此类模型在干旱半干旱地区非饱和带水分运移机理研究方面的应用。对传统土壤水力参数方程进行改进以满足不同地区土壤水分蒸发数值模型的要求是目前研究的热点问题之一。本文以毛乌素沙地作为研究区,以风积沙为研究对象,采用室内试验、原位试验与数值模拟相结合的方法,开展了毛乌素沙地裸土蒸发动力学机制研究。首先在室内开展了初始饱和裸土的非等温蒸发试验,分析了毛乌素沙地的蒸发规律,提出了一个简单的解析公式来计算表层土(Topmost Soil Layer,TSL)与地下水位之间毛细水力联系断裂时临界水位埋深,以及蒸发锋面由地表向土壤内部移动时表层土的临界含水率;其次以Richards方程为基础,利用基于毛管理论的土壤水力参数方程(持水性方程选用van Genuchten模型,非饱和导水率方程选用Munlem模型)建立的水汽热耦合模型识别了室内蒸发试验过程,基于计算结果探讨了传统土壤水力参数方程在解决相对干燥土壤中水分运移时的不足之处和解决方法;以加权的毛管饱和度和薄膜饱和度之和建立了全湿度范围的持水性方程,进而改进了非饱和导水率方程,通过文献中的数据验证了模型的正确性,以此为基础再次反演室内蒸发试验时取得了较好的拟合效果;再次,在毛乌素沙地开展了昼夜温差较大、近地表土壤十分干燥条件下的原位监测试验,监测了气象要素及土壤水势、含水率及温度,分析了其变化规律。最后以改进的土壤水力参数方程为基础构建了新的水汽热耦合运移数值模拟模型,基于原位监测数据评价了该模型在干燥条件下的表现,并将模型用于刻画毛乌素沙地十分干燥条件下包气带水分运动过程。结果表明:(1)初始饱和毛乌素沙地风积沙在蒸发过程中表层土与地下水位之间水力联系断裂的临界水位埋深为30.7cm,极限蒸发深度为70.7cm;(2)毛乌素沙地风积沙蒸发锋面由地表向土壤内部迁移时表层土的临界含水率为0.055,湿转化区含水率变化范围为0.015-0.05;(3)改进的全湿度范围的土壤水力参数方程,能更有效地描述土壤在低含水率条件下的持水性和渗透性。考虑薄膜流后计算的蒸发量占土壤实际蒸发量的98.8%,而忽略薄膜流后这一数值仅为87.0%。在不考虑薄膜流时液态水在蒸发过程中的作用被低估近10%左右。就毛乌素沙地风积沙而言,毛管流向薄膜流转化的临界负压水头为-140cm,负压水头达到-3.12×10~5cm时薄膜流停止,蒸发面向土壤内部迁移,水汽相变开始发生在土壤内部。(4)基于改进的土壤水力参数方程建立了新的包气带水汽热耦合运移模型并用于研究蒸发条件下毛乌素沙地非饱和带水分运移的动力学过程。结果表明:基质势梯度驱动下的水分通量较温度驱动下的水分通量大2-4个数量级,因而是毛乌素沙地蒸发的主要驱动力。0-3cm之间水汽运移占主导,较高的基质势梯度驱动下的水汽通量难以被反向温度梯度驱动下的水汽通量所抵消,净水汽通量方向朝上;3-20cm之间是薄膜流占优区,该区土壤基质势及基质势梯度仍然较高但不足以促使水汽发生相变,基质势梯度驱动下水分以薄膜流形式运移,净通量的方向朝上。(5)相比于传统土壤水力参数方程,基于毛管流和薄膜流改进的土壤水力参数模型在描述土壤由湿变干的整个过程的中具有明显的优势,模型中没有引入额外的参数,便于应用。通过野外实测数据验证发现改进模型计算的含水率、温度变化规律与实测值一致性较好,认为该模型可以作为干旱条件下非饱和带水分运移机理研究的工具。上述研究成果揭示了毛乌素沙地裸土蒸发的动力学过程,丰富和发展了土壤水动力学及相关学科的理论与方法,对干旱半干旱地区土气界面水分运移研究具有示范作用。(本文来源于《长安大学》期刊2018-06-04)

孙伟奇[8](2018)在《溶液前驱物等离子喷涂中液滴蒸发雾化的动力学研究》一文中研究指出溶液前驱物等离子喷涂在材料的表面处理和变性等方面有着重要的应用价值,相比于常规的喷涂工艺,通常该技术产生的徽纳米结构涂层具有高均匀性、致密性等特点。本文分别采用基于 CAB(Cascade Atomization and Drop Breakup)和 KH-RT(Kelvin-Helmholtz/Rayleigh-Taylor)模型的多相流模型针对典型的溶液前驱物等离子射流场进行了数值研究,分析了溶液前驱物等离子射流场中典型的特征区域和前驱物液滴在等离子射流场中的雾化和蒸发等复杂行为,讨论了影响等离子喷涂涂层质量的主要因素。本文的主要内容可总结为如下几个方面:(1)从对物理机制的解释、应用范围、优势及局限性等角度出发,比较了 CAB和KH-RT两种雾化模型的共同点和差异,并对单个水和酒精液滴在等离子射流场中的雾化给出了预测结果。(2)针对轴向入射的单相液体等离子射流场和径向入射的溶液前驱物等离子射流场分别应用CAB和KH-RT模型对等离子射流场进行了数值模拟,确定了热核心区和二次雾化剪切区的存在并分析了两个区域的特征,讨论了上述两类算例下所预测的特征区域位置差异;同时,结合液滴SMD的演化趋势讨论了液滴的热力学行为。(3)针对径向入射的溶液前驱物等离子射流场数值模拟结果,对前驱物液滴在等离子射流场中行为给出了更为细节的讨论。分别从前驱物液滴在射流场中的演化趋势、液滴的轴向速度和温度在射流场中的空间分布以及液滴在射流场下游的粒径分布叁个方面详细阐述了当以水和酒精做溶剂时前驱物液滴的蒸发雾化行为的共性和差异,并给出了两种前驱物液滴在等离子射流场中的粒径及分布对热核心区和二次雾化剪切区的反映情况。(4)对影响溶液前驱物等离子喷涂涂层质量的因素进行了讨论并予以分类,同时,考察了液滴本身的物性、等离子气体成分和基板位置等叁个因素对前驱物液滴在等离子射流场中的蒸发雾化特性的影响,并根据研究结果在工业层面上给出了溶液前驱物等离子喷涂工艺参数和操作条件的选择及匹配原则。本文首次对溶液前驱物等离子射流场中液滴的蒸发雾化现象进行了数值模拟研究,分析了等离子射流场中的动量和热量分布,区分了热核心区和二次雾化剪切区的不同特征,并讨论了热核心区和二次雾化剪切区对前驱物液滴在相应区域的蒸发雾化行为的影响。同时,结合前人的实验研究工作,分析了影响溶液前驱物等离子喷涂涂层质量的内外因,并通过详细的数值模拟确定了影响良好蒸发雾化特性的主要参数。(本文来源于《浙江大学》期刊2018-06-01)

叶学民,张湘珊,李明兰,李春曦[9](2018)在《液滴在不同润湿性表面上蒸发时的动力学特性》一文中研究指出基于润滑理论,采用滑移边界条件建立了二维液滴厚度的演化模型和移动接触线动力学模型,利用数值计算方法模拟了均匀加热基底上固着液滴蒸发时的动力学特性,分析了液-气、固-气和液-固界面张力温度敏感性对壁面润湿性和液滴动态特性的影响.结果表明,液滴的运动过程受毛细力、重力、热毛细力和蒸发的影响,重力对液滴铺展起促进作用,而毛细力、热毛细力则起抑制作用;通过改变界面张力温度敏感性系数,可使液滴蒸发过程中的接触线呈现处于钉扎或部分钉扎模式,且接触线钉扎模式下的液滴存续时间低于部分钉扎模式;提高液-气与液-固界面张力温度敏感系数均可改善壁面润湿性能,加快液滴铺展速率;而增大固-气界面张力温度敏感系数则导致壁面润湿性能恶化、延缓液滴铺展过程;通过改变固-气界面张力温度敏感系数更有利于调控处于蒸发状态下的液滴运动.(本文来源于《物理学报》期刊2018年11期)

唐瑞[10](2018)在《附壁氩液滴蒸发过程的分子动力学模拟》一文中研究指出附壁液滴的蒸发过程广泛存在于自然界和工业生产中,例如,喷墨打印、农药的蒸发、喷雾冷却和“咖啡环”现象等。附壁液滴蒸发过程复杂而多变,基底润湿性对蒸发过程有着重要的影响。同时,蒸发时固-液界面附近存在一个卡皮查热阻,阻碍着固-液界面的热量传递,因此,研究固-液界面的热传递过程对理解液滴蒸发的能量传输机理非常重要。本课题采用分子动力学模拟方法,研究附壁氩液滴的蒸发过程,讨论系统初始温度及固-液能量参数对蒸发过程的影响,揭示固-液界面热量传递机制。主要研究内容和结论如下:首先,分析了真空环境下的附壁液滴蒸发过程,结果表明,当气相压力趋于饱和时,液滴处于稳态蒸发阶段,此时,在气-液界面存在一个密度骤降区域,在固-液界面存在一个密度增大的吸附层,同时,在气-固界面也有一定数量的氩原子发生吸附。随着系统初始温度的升高,液滴处于稳态蒸发时的接触角减小,随着能量参数的增大,液滴接触角也逐渐减小。然后,在液滴稳态蒸发阶段,对基底进行加热,研究附壁液滴加速蒸发过程。结果表明,蒸发分为叁个阶段,即液滴接触半径不变,接触角减小;接触角不变,接触半径减小;接触角和接触半径均减小,直至消失。当液滴完全蒸发完时,在基底表面形成一层吸附层。同时,在加速蒸发过程中,在固-液界面存在卡皮查热阻,阻碍热量的传递。在固-液界面吸附层附近,大部分热量在吸附层内沿固-液界面切向方向传递,只有少部分热量沿法向方向从固体直接传递到液滴内部。最后,研究了系统初始温度和固-液间的能量参数对加速蒸发过程的影响。结果发现,随着系统初始温度的升高,液滴蒸发时间减少。同时,对亲水基底,随着系统初始温度升高,热流量增大,温度跳跃减小。液滴的蒸发时间随固-液能量参数的增加而减小,固-液能量参数越大,固-液界面的接触面积越大,更有助于传热。同时,对于亲水基底,随着固-液能量参数的增加,卡皮查热阻减小,使得固-液界面间的传热更有效。(本文来源于《重庆大学》期刊2018-04-01)

蒸发动力学论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

在不同湿度下研究了不同浓度乙醇/水混合物的液滴在超疏水表面上的蒸发过程,通过实验分析了液滴的接触半径、接触角和蒸发速率随时间的演化规律并与现有理论模型进行对比,探索乙醇浓度和环境湿度对超疏水表面上两组分液滴蒸发动力学行为的影响。研究结果表明:乙醇浓度影响液滴在超疏水表面上的蒸发模式和蒸发速率,低乙醇浓度(≤20wt%)时液滴蒸发速率较慢并趋向于常接触角(CCA)模式,高乙醇浓度(40wt%~60wt%)时液滴蒸发速率更快并趋向于常接触半径(CCR)模式;环境湿度主要影响液滴的蒸发速率但对蒸发模式的作用小,湿度越高蒸发速率越慢。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

蒸发动力学论文参考文献

[1].王若男,刘斌,陈爱强,杨文哲,马晓燕.纳米流体液滴在铁板上蒸发的动力学研究[J].材料导报.2019

[2].胡逸男,赵彬钰,陈龙泉.乙醇/水两组分液滴在超疏水表面上的蒸发动力学研究[J].四川理工学院学报(自然科学版).2019

[3].朱可桐.利用分子动力学估算液体蒸发速度[J].中国高新科技.2018

[4].富庆飞,张运霄,杨立军.超临界环境下液滴蒸发的分子动力学模拟[C].第十届全国流体力学学术会议论文摘要集.2018

[5].钱胜,王瑞金,朱泽飞.纳米颗粒分布影响纳米流体蒸发的分子动力学模拟[C].第十届全国流体力学学术会议论文摘要集.2018

[6].唐瑞,吴春梅,李友荣.附壁氩液滴蒸发过程的分子动力学模拟[J].工程热物理学报.2018

[7].马雄德.毛乌素沙地裸土蒸发的动力学过程[D].长安大学.2018

[8].孙伟奇.溶液前驱物等离子喷涂中液滴蒸发雾化的动力学研究[D].浙江大学.2018

[9].叶学民,张湘珊,李明兰,李春曦.液滴在不同润湿性表面上蒸发时的动力学特性[J].物理学报.2018

[10].唐瑞.附壁氩液滴蒸发过程的分子动力学模拟[D].重庆大学.2018

标签:;  ;  ;  ;  

蒸发动力学论文-王若男,刘斌,陈爱强,杨文哲,马晓燕
下载Doc文档

猜你喜欢