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含表面活性剂液滴的受热铺展特性
  • ISSN号:0258-8013
  • 期刊名称:中国电机工程学报
  • 时间:0
  • 页码:63-70
  • 分类:TK121[动力工程及工程热物理—工程热物理;动力工程及工程热物理—热能工程] O351[理学—流体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]电站设备状态监测与控制教育部重点实验室(华北电力大学),河北省保定市071003
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(10972077):中央高校基本科研业务费专项基金项目(09MG33,10MG16).
  • 相关项目:分离压作用下含胶束结构的可溶性活性剂溶液铺展过程研究
中文摘要:

针对壁面均匀加热和非均匀加热情况下含非溶性表面活性剂液滴在预置液膜上的铺展过程,基于边界层流动理论建立了液膜厚度,表面活性剂浓度的非线性演化方程组。利用PDECOL程序对液膜厚度、表面活性剂浓度的演化历程进行了模拟计算,并分析了各参数对铺展特性的影响规律。结果表明,两种加热方式下液滴铺展结构不同,非均匀加热方式下铺展过程较为稳定;两种加热方式下,减少Marangoni数、气液界面的Biot数及增大液滴表面Peclet数均可使液滴铺展过程趋于缓慢;在非均匀加热方式下,选择适宜的加热强度也可以得到更为稳定的铺展过程。与含活性剂、初始厚度均匀的液膜受热流动相比,加热造成的Marangoni效应对液滴的影响更为显著。

英文摘要:

The spreading of a liquid drop on thin liquid film in the presence of insoluble surfactant and isothermal or non-uniform heating from below was considered. Coupled nonlinear evolution equations for the film thickness and surfactant concentration were derived on the base of lubrication theory. The spreading processes on different conditions were calculated using PDECOL program and the numerical results were presented, while the effects of parameters on the spreading process were discussed. The results show that complex droplet patterns are obtained for an isothermal underlying substrate. For the case of non-uniform heating condition, more stable double ridges patterns are observed. For all situations, decreasing Marangoni parameter and surface Biot number, increasing surface Peclet number will stabilize the film. On the condition of non-uniform heating, appropriate heating number can also lead to a stable spreading process. Compared to the initial uniform film flow, which is covered by surfactants and on the same heating condition, the Marangoni effect introduced by thermal gradient is more significant on the drop spreading.

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期刊信息
  • 《中国电机工程学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国电机工程学会
  • 主编:张文涛
  • 地址:北京清河小营东路15号 中国电力科学研究院内
  • 邮编:100192
  • 邮箱:pcsee@epri.sgcc.com.cn
  • 电话:010-82812536 82812534 82812545
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-8013
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2107/TM
  • 邮发代号:82-327
  • 获奖情况:
  • 1992年全国优秀科技期刊三等奖,1992年中国科协优秀科技期刊二等奖,1996年中国科协优秀科技期刊二等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:98970