摘要：基于计算流体力学(CFD)模拟液滴冲击壁面,对于理解液滴在固体壁面铺展的动力学行为有重要的意义,可以为超疏水结构设计及防除冰涂层开发提供技术支撑,其中的难点在于如何在模型中准确刻画接触线及动态接触角的演化过程.总结了四种典型的动态接触角模型,从理论上分析了其应用范围,借助FLUENT中的UDF功能,将动态接触角模型应用于壁面边界条件.首先对液滴冲击光滑壁面的动力学过程进行了数值模拟研究,通过定量分析液滴形态的各项参数变化并与实验结果对比表明,Seebergh动态接触角模型更适用于模拟低毛细数下液滴的运动,Kistler模型与Jiang模型应用范围更广并且可以较准确地描述高毛细数下液滴的运动.随后基于Kistler动态接触角模型,对液滴在微结构表面的冲击与铺展过程进行了仿真研究,发现应用动态接触角模型会导致液滴内部流场在表面张力起主导作用的阶段内发生变化,并且在平衡状态下液滴接触角的模拟值与理论值相近.

摘要：随着对表面自由能研究的深入,利用粒子设计过程表面自由能相关参数的变化,探索出许多基于表面自由能性质的粒子设计系统。物料经粒子设计后改变理化属性,表面自由能产生了新的变化。因此,可通过表面自由能性质变化特征指导粒子设计过程。笔者综述了表面自由能性质在微粉化、粒子改性、混合、包衣、制丸与制粒等粒子设计过程的应用。通过表面自由能相关参数构建了色散力-极性力模型和黏附-凝聚模型,并阐述了色散力-极性力模型和黏附-凝聚模型在粒子设计中的应用。

摘要：喷雾冷却中液滴冲击壁面的流动和换热强弱可用铺展系数和冷却效能的大小来反映。本文利用Volume-of- Fluid(VOF)方法,对初始直径在50～150μm,初始速度在1.0～10.0 m/s之间的单个液滴冲击恒温发热表面的情况进行了数值模拟。模拟结果表明,增加液滴的初始速度和直径会扩大液滴的铺展范围,即铺展系数增大;液滴的初始直径越小、速度越大,则其冷却效能越大,即冷却能力越强。定量结果对喷雾系统的设计具有重要意义。

摘要：为了研究辐射换热器中液滴撞击收集器壁面演化特性对辐射换热器性能的影响,本文利用Fluent对液滴撞击壁面的过程进行数值模拟。结果表明:随着液滴直径增大,不发生飞溅的临界雷诺数增大;液滴达到最大铺展系数所需的无量纲时间与速度无关,约为T=7;对于硅油和锡,随着壁面倾角增大,不发生飞溅的临界雷诺数先增后减。相关研究结果可为液滴收集器的优化设计提供依据。