纳米流体液滴撞击固体壁面的实验和模拟研究

• 作者: 刘海龙 沈学峰 王军锋 王睿 郑诺 霍元平
• 来源期刊: 中国科学院大学学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 纳米流体 非牛顿特性 液滴 撞击动力学 水平集方法
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 多相流专栏
• 页码范围: 281-287
• 页数: 7页
• 分类号: O359
• 字数: 5136字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2020.02.020

摘要

液滴撞击固体壁面现象常见于动力机械、喷雾冷却和薄膜材料沉积制备等工业生产中.将石墨烯和碳纳米管作为分散颗粒,应用超声波分散技术制备均匀性与稳定性良好的树脂基纳米流体.利用高速摄像技术,研究纳米流体液滴撞击固体壁面的动力学行为.基于有限元法,通过修正的幂律黏度模型耦合纳米流体的剪切变稀特性,采用水平集方法捕捉相界面的移动,建立纳米流体液滴撞击固体壁面的数值模型.模拟结果与实验结果较好一致,验证了数值模型的正确性与准确性.研究发现实验配制的纳米流体表现出非牛顿剪切变稀特性,纳米颗粒的加入抑制了液滴撞击固体壁面过程中的铺展和回缩行为.随着幂律指数m的减小,液滴撞击固体壁面后的铺展范围变大.随着表面张力的增大,液滴的无量纲直径在铺展阶段无明显变化,但在回缩阶段逐渐减小.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王军锋	江苏大学能源与动力工程学院	100	698	15.0	23.0
2	刘海龙	江苏大学能源与动力工程学院	14	15	2.0	3.0
3	霍元平	江苏大学能源与动力工程学院	26	80	4.0	8.0
4	沈学峰	江苏大学能源与动力工程学院	4	16	2.0	4.0
5	王睿	江苏大学能源与动力工程学院	2	5	1.0	2.0
6	郑诺	江苏大学能源与动力工程学院	1	0	0.0	0.0