黏弹性液滴撞击超疏水表面的反弹行为研究

水滴撞击超疏水表面后通常会发生完全反弹.大量研究表明,通过在液滴中添加少量聚合物可有效抑制水滴的撞击反弹行为.尽管该方法已被广泛应用于工农业生产中,但对黏弹性液滴撞击反弹行为的抑制机理认识仍不够全面.采用高速摄影技术,开展了聚氧化乙烯(PEO)水溶液液滴撞击不同微纳复合结构超疏水表面的实验研究.研究结果表明:添加高分子可增强流体的黏弹性及其与表面的黏附作用,因而完全反弹行为仅发生在低PEO浓度液滴的撞击实验中,且随着超疏水表面微结构间距的增大,发生完全反弹的上限和下限韦伯数阈值均减小.在低韦伯数反弹区域,撞击液滴始终处在微结构顶部,因而接触时间随韦伯数的增加而减小,这与平整超疏水表面上的现象相似;在高韦伯数反弹区域,液体会部分浸润微结构表面,因而接触时间将随韦伯数的增加而增加.此外,所有反弹液滴的恢复系数随韦伯数的增加呈线性下降趋势,且下降速率随微结构间距的增大而减缓.基于界面力学和能量转换分析,对实验中观测到的黏弹性液滴撞击反弹动力学行为给予了定性解释.

固体声速温变特性实验室探究

基于良导体导热系数的测温原理和声速测量实验原理,利用高灵敏度温差热电偶测温,采用时差法测量固体中声速,设计并搭建了一套可以测量不同温度下金属材料中纵波声速的实验装置。在注意了各种实验操作细节的基础上,研究了A3钢合金材料中超声纵波声速在30～100℃范围内的变化规律,并对本实验的误差来源进行了探究,提出一些减小误差的措施方法。结果表明,使用此套装置研究固体超声纵波声速温变特性,操作过程简单易行,立足于实验室的需求,适合于在实验室推广使用。

水当量法测量液体比热容的改进

比热容作为重要的热力学参量，在生产实践中有着极其重要的作用．为解决精度低、耗费待测液体多、操作复杂等问题，在双量热器法的基础上，通过大量的实验探究，采用以水作为测量基准物质的水当量法并结合电压比较法，同时改进双量热器法和水当量法，综合两者优势所在，不仅提高测量精度，且简化实验操作，更易于指导生产实践．

乙醇水溶液表面张力系数的微观机理

采用拉脱法测量了不同质量百分比浓度乙醇水溶液的表面张力系数,结果表明:乙醇水溶液表面张力系数随着浓度的增加而减小,且减幅由大变小。分别建立了分子质点模型、胶团模型和键合作用模型:将液体分子视作质点,从表面分子受力和表面能角度论证了分子质点密度的增加使表面张力系数增大的机理;从乙醇分子内部微观结构的角度,结合表面活性原理,分析了分子结构的两亲性使其在溶液表面富集及在溶液内部自聚成胶团的过程,阐述了该过程使乙醇溶液表面张力系数随浓度增加而减小的机理;考虑到乙醇分子与水分子的水合作用,溶液中形成的不同团簇中氢键作用力不同,氢键作用的减弱导致了溶液表面张力系数变小。研究证明,3种理论模型的作用同时存在于乙醇水溶液中,不同程度地影响着乙醇水溶液的表面张力系数。