靜電霧化電流體力學(xué)研究.pdf

1、根據(jù)國內(nèi)外在電流體動力學(xué)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀,該文對電流體動力學(xué),特別是對電霧化進(jìn)行了研究.該文通過實(shí)驗(yàn)、理論分析和數(shù)值模擬的方法研究了以下方面的內(nèi)容:1.自行研制了一套單軸電霧化實(shí)驗(yàn)設(shè)備,其中包括金屬毛細(xì)管——平板電極電霧化裝置、毛細(xì)管微流量測量裝置、微流量注射泵等.從實(shí)驗(yàn)結(jié)果和相應(yīng)的標(biāo)定結(jié)果看,該文所采用的設(shè)計(jì)絕大部分都取得了很好的結(jié)果,達(dá)到了預(yù)期的目的.2.由于電介質(zhì)液體的物理性質(zhì)對電霧化研究十分重要性,該文利用現(xiàn)有的儀器測定了流體粘性

2、、表面張力及兩種不相溶液體之間的界面張力、液體電導(dǎo)率;并通過稱重法測量了溶液密度.3.在自行研制的設(shè)備上,我們研究了乙醇的單軸電霧化現(xiàn)象,觀察到了多種電霧化噴灑模式,并測量了其各自分布范圍.4.該文驗(yàn)證了用PIV(粒子成像速度儀)測量電霧化速度場的可能性,并成功地用PIV對單軸電霧化霧滴速度場進(jìn)行了測量和分析.其結(jié)果與前人測量的結(jié)果大致相似,即液滴在下落過程中作減速運(yùn)動.但是,我們也觀察到了在高工作電壓時(shí)相反的運(yùn)動趨勢.其中的原因可以歸

3、結(jié)為,在帶電液滴下落過程中,液滴受到的電場力大于空氣阻力.5.根據(jù)霧化液滴帶有大量表面電荷的特點(diǎn),該文在現(xiàn)有單軸電霧化設(shè)備上引入附加電場,以達(dá)到控制霧滴運(yùn)動軌跡的目的.利用PIV研究了附加電場對液滴速度的影響,并在此基礎(chǔ)上,分析得出了液滴的平均直徑和平均帶電量.6.開展了同軸射流電霧化的研究.我們自行設(shè)計(jì)了同軸射流電霧化實(shí)驗(yàn)設(shè)備,并在此設(shè)備上進(jìn)行了以外管流體作為"驅(qū)動流體"的同軸電霧化實(shí)驗(yàn)研究.首次發(fā)現(xiàn)了同軸射電霧化的各種噴灑模式,相關(guān)

4、物性的影響以及主導(dǎo)因素.結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果,該文提出以外管流體作為"驅(qū)動流體"的同軸射流電霧化的物理模型,并給出了其穩(wěn)定噴灑的初步"判據(jù)".這部分工作還有待進(jìn)一步完善.7.該文通過數(shù)值模擬方法,研究了圓形管道內(nèi)的電流體動力學(xué)離子拖曳現(xiàn)象.采用PISO計(jì)算格式,將電流體動力學(xué)數(shù)值分析拓展到了軸對稱情況.同時(shí),通過對離子拖曳現(xiàn)象啟動過程的分析,描述了離子拖曳現(xiàn)象的機(jī)理.通過比較發(fā)現(xiàn),應(yīng)用數(shù)值模擬方法,可以使我們理加全面、細(xì)致的對電流體拖曳現(xiàn)象進(jìn)行