基于手机录像实现莱顿弗罗斯特现象的观察

莱顿弗罗斯特现象在化工领域具有重要的研究价值。为将该现象的实验引入到本科实验教学中,设计制作了基于手机录像功能的莱顿弗罗斯特现象观察装置,可研究表面温度、液滴种类、表面活性剂等因素对莱顿弗罗斯特现象的影响。该装置制作简便,成本低廉,使用方便,效果明显,有利于提高学生的学习积极性,加深学生对泡核沸腾和膜状沸腾等沸腾传热不同状态的理解。

基于稳定气流法对莱氏现象的探究

本文利用稳定气流来模拟液滴下蒸汽层的方法,实现了莱顿弗罗斯特现象。对不同黏度的液滴,观察了其稳定状态、不规则振动、星形振荡和液滴的破裂(烟囱现象:指液体下方的气泡上涌,突破液滴的中心,导致液滴破碎的现象)。通过实验数据分析总结,给出了液滴体积与气体流速的关系,以及不同黏滞系数液滴对气流流速的影响。同时,由计算机软件建立模型,模拟了实验过程。通过实验可以发现,莱顿弗罗斯特现象的产生只依赖于纯流体动力学机制,而与热效应无关。