基于毛细不稳定性的聚焦通道微液滴操控研究

针对目前利用微流道产生微液滴时,存在的制作成本高、难于控制液滴大小的缺点,采用数值模拟的方法对聚焦通道进行研究。文章基于毛细不稳定性来系统研究聚焦流道液滴生成与作用规律。研究中主要采用水平集方法,探讨了连续相速度、表面张力、两相黏度比、通道尺寸等因素对于液滴生成的影响,并从不稳定性角度来阐释其物理机制。研究结果表明水平集方法可以很好地模拟液滴破碎,发现连续相速度、表面张力、两相黏度比对液滴尺寸影响较大。

薄膜沿加热平板下落的稳定性分布

本文分析了薄膜沿加热平板下落的稳定性。在时间模式下,发现流动的不稳定性是由表面波不稳定和热毛细不稳定构成的,同时当流体的热扩散越大以及界面热量损失越小时,热毛细不稳定越剧烈。在时空模式下,流动随着Marangoni数的增大,流动有可能从对流不稳定过渡到绝对不稳定,这一结论尚待实验验证。

液体降膜中Marangoni效应的研究进展

降膜过程中的Marangoni效应是当前流体传递过程与非线性理论研究领域中的热点,对产品质量具有重要影响。回顾了近几年国内外关于Marangoni效应的最新研究进展,重点介绍了有关热Marangoni效应的实验及理论研究成果,并进行了比较和分析。结果发现,Marangoni效应与体系温度和浓度变化等有关,并会影响降膜稳定性。同时,针对目前研究中存在的一些不足,提出了今后研究工作的一些建议。

熔液自由表面波状流动的影响因素

在Czochralski(Cz)单晶氧化物制备系统中,常观察到高温融液自由表面呈现波状流动花样(wavepattern)。以LiNbO3制备系统为例,采用分块边界坐标适合法,结合高精度QUICK格式,通过大规模数值模拟,分析了晶体旋转速度、自由表面热辐射、表面张力及坩埚壁加热条件对波状流动的影响。

Instability of thermocapillary flow in liquid layers under microgravity

The instability of the thermocapillary flow in liquid layers is studied in the present paper using the linear stability analysis.Based on the two-dimensional steady flow state,the three-dimensional disturbance with a wave number in the spanwise direction is considered.The effects of the aspect ratio and free surface shape of the liquid layer on the flow instability are studied,and the results are compared with the case with the two-dimensional disturbance.