化工学报
化工學報
화공학보
JOURNAL OF CHEMICAL INDUSY AND ENGINEERING (CHINA)
2015年
2期
224-229
,共6页
张凯%王依霖%徐学锋
張凱%王依霖%徐學鋒
장개%왕의림%서학봉
液滴%蒸发%传热%表面温度分布%数值模拟
液滴%蒸髮%傳熱%錶麵溫度分佈%數值模擬
액적%증발%전열%표면온도분포%수치모의
droplet%evaporation%heat transfer%surface temperature distribution%numerical simulation
蒸发液滴的表面温度分布对液滴的液体流动和颗粒沉积有着重要的影响。获得液滴表面温度目前主要采用数值计算方法。针对有限厚度基底上的蒸发液滴,分析了网格划分对液滴表面温度计算结果的影响。结果表明,相比于液滴边缘附近区域,液滴中心区域网格的细化对计算结果影响不大;而在接触线附近,相比于网格尺寸,网格细化区域大小对计算结果的影响也很小。利用数值方法研究了基底厚度对蒸发液滴表面温度分布特性的影响,发现随着基底厚度的改变液滴表面出现3种温度分布模式:(1)从液滴顶点到边缘处表面温度逐渐升高;(2)液滴表面温度非单调变化;(3)从液滴顶点到边缘处表面温度逐渐降低。考虑热传导路径长度和蒸发制冷的共同作用,对不同表面温度分布模式进行了解释,并获得了(hR,θ)坐标平面上的表面温度分布模式相图。本文结果将有助于对液滴蒸发过程的理解,并为蒸发诱导自组装、喷墨印刷等技术提供理论依据。
蒸髮液滴的錶麵溫度分佈對液滴的液體流動和顆粒沉積有著重要的影響。穫得液滴錶麵溫度目前主要採用數值計算方法。針對有限厚度基底上的蒸髮液滴,分析瞭網格劃分對液滴錶麵溫度計算結果的影響。結果錶明,相比于液滴邊緣附近區域,液滴中心區域網格的細化對計算結果影響不大;而在接觸線附近,相比于網格呎吋,網格細化區域大小對計算結果的影響也很小。利用數值方法研究瞭基底厚度對蒸髮液滴錶麵溫度分佈特性的影響,髮現隨著基底厚度的改變液滴錶麵齣現3種溫度分佈模式:(1)從液滴頂點到邊緣處錶麵溫度逐漸升高;(2)液滴錶麵溫度非單調變化;(3)從液滴頂點到邊緣處錶麵溫度逐漸降低。攷慮熱傳導路徑長度和蒸髮製冷的共同作用,對不同錶麵溫度分佈模式進行瞭解釋,併穫得瞭(hR,θ)坐標平麵上的錶麵溫度分佈模式相圖。本文結果將有助于對液滴蒸髮過程的理解,併為蒸髮誘導自組裝、噴墨印刷等技術提供理論依據。
증발액적적표면온도분포대액적적액체류동화과립침적유착중요적영향。획득액적표면온도목전주요채용수치계산방법。침대유한후도기저상적증발액적,분석료망격화분대액적표면온도계산결과적영향。결과표명,상비우액적변연부근구역,액적중심구역망격적세화대계산결과영향불대;이재접촉선부근,상비우망격척촌,망격세화구역대소대계산결과적영향야흔소。이용수치방법연구료기저후도대증발액적표면온도분포특성적영향,발현수착기저후도적개변액적표면출현3충온도분포모식:(1)종액적정점도변연처표면온도축점승고;(2)액적표면온도비단조변화;(3)종액적정점도변연처표면온도축점강저。고필열전도로경장도화증발제랭적공동작용,대불동표면온도분포모식진행료해석,병획득료(hR,θ)좌표평면상적표면온도분포모식상도。본문결과장유조우대액적증발과정적리해,병위증발유도자조장、분묵인쇄등기술제공이론의거。
surface temperature “phase diagram” on parameters (hR, θ) with different relative thermal conductivities is obtained. The results will be helpful to understanding droplet evaporation and providing theoretical basis for evaporation induced self-assembly and ink jet printing.