小Bond数条件下圆柱贮箱中液体晃动的模部分析

运用模部分析方法考察了小 Ｂｏｎｄ 数条件下圆柱贮箱中弯曲静液面对液体晃动模态的重构作用· 研究表明，圆柱贮箱中的液体作小幅晃动时，参与晃动的各阶基本模态的正交性若仅由 Ｂｅｓｓｅｌ 模部来给出，则弯曲静液面将使各阶模态加权耦合，形成新的特征模态；参与晃动的各阶基本模态的正交性若由三角函数模部来给出，则弯曲静液面将独立改变各阶模态的固有频率，各阶模态之间不耦合· 运用新的重构模态来研究圆柱贮箱中液体的横向受迫晃动，给出了其模态选择特征·

高Bond数下黏性液滴的Rayleigh-Taylor不稳定性

给出了高Bond数下黏性液滴表面Rayleigh-Taylor线性不稳定性的分析解,这种不稳定性对于超音速气流作用下液滴破碎的早期阶段起着至关重要的作用．基于稳定性分析的结果,导出了用于估算稳定液滴的最大直径及液滴无量纲初始破碎时间的计算式,这些计算式与相关文献给出的实验和分析结果比较显示了良好的一致．

Bond数变化对固壁液滴接触角的影响

本文利用微重力落塔实验研究了Bond数改变时,PTFE和铝板表面上正滴和倒滴接触角的动态变化。实验发现液滴接触角与Bond数的大小有关,当Bond数趋于0时,还与其放置状态有关。本文采用VOF方法对Bond数变化引起的液滴形状及内部流动变化进行二维数值模拟,结果显示液滴内部的流动控制着液滴的外形和接触角。

二维热毛细振荡对流的临界Bond数

在空间,微重力水平为地面重力的10^(-3)—10^(-5),表面张力、相变等可能成为引起流体流动的重要原因。我们以悬浮区熔法晶体生长问题为背景,研究表面张力驱动的半浮区液桥的对流流动。当作用于液桥两端的外加温度差超过某一临界值时,液桥中的流场和温度场将发生振荡,直接影响到生产材料的质量。因此,研究热毛细振荡流的特征和产生机理,不仅在流体力学方面有重要的理论意义,而且在空间材料加工方面有很大的应用价值。

微重时矩形容器内静液面形状迭代法数值分析

本文由力学平衡方程导出了微重时矩形容器内静液面方程：通过变换，导出了求解静液面形状的迭代公式：使用计算机得出了数值结果：绘出了静液而形状：分析了算法特点。

微重时卧圆柱内静液面方程与数值计算

由力学平衡方程导出了微重时卧圆柱内静液面方程，推出了边界接触角条件，使用ＲｕｎｇｅＫｕｔａ法在计算机上得出了数值结果，绘出了静液面形状，并对结果进行了分析．

适于窄缝流动沸腾传热的关系式

由于受窄缝间隙几何尺寸的限制,在加热的窄缝流道中沸腾气泡随着其长大和流动将受挤而变形、聚合,其表面张力的作用将大幅度改变。本文通过引入Bond无量纲数来考虑窄缝流道的窄缝几何效应和气泡表面张力作用,修正了Chen沸腾传热关系式,并提出了相应的窄缝流动沸腾传热计算的关系式。通过与实验数据的验证比较,修正Chen沸腾传热关系式的计算结果与实验结果比较吻合,因此,该关系式能够用来预测在单面加热窄缝流道中的两相沸腾传热系数。

微重时矩形容器内静液面形状研究

本文由力学平衡方程导出了微重时矩形容器内静液面方程 ;通过变换 ,导出了求解静液面形状的迭代公式 ;计算得出了数值结果 ;

微重时矩形容器内静液面形状研究

本文由力学平衡方程导出了微重时矩形容器内静液面方程；通过变换，导出了求解静液面形状的迭代公式；使用计算机得出了数值结果；绘出了静液面形状。

倾斜粗糙壁面上液滴聚并的动力学特性

为避免讨论目前尚无统一结论的"液桥"问题,基于润滑理论建立了在倾斜波纹基底上两个含表面活性剂液滴聚并的演化模型,模拟了液滴的聚并过程,和实验进行对比,研究了活性剂和基底不平整性对接触线移动的作用,分析了基底倾斜角度、预置液膜厚度、Bond数对聚并特征的影响。结果表明:液滴在毛细力、Marangoni力、基底作用和重力共同影响下实现聚并和下滑,聚并形成的新液滴呈上侧薄下侧厚形状;基底作用促进接触线移动,活性剂抑制接触线的运动;增大基底倾斜角度将缩短液滴及活性剂聚并所需时间;增大预置液膜厚度将增大初始液滴位置从而缩短液滴和活性剂聚并完成时间;增大Bond数有利于促进液滴和活性剂的聚并。

多毛细管静电雾化模式实验研究

采用高速数码摄像技术,通过图像对比与分析,获得了无水乙醇的一些多毛细管静电雾化模式,依据无量纲流量α和静电Bond数β对这些模式进行分类,结果表明:与单毛细管静电雾化模式相似,在多毛细管静电雾化模式出现了滴状、纺锤、射流及多股射流等雾化模式,并随着电压与流量的增加依次出现转变;同时由于毛细管、射流之间的库仑力作用,两股射流呈现对称向外倾斜分布.随着静电Bond数值的增大,两种多毛细管出现纺锤和脉动射流模式的重复频率增多,且两种模式的摆动幅度随之减小,当静电Bond数值增大到某一值时,纺锤模式将会转变为脉动射流模式;当静电Bond数值继续增大时,两种多毛细管均产生多股射流模式,且其射流数目随着静电Bond数值的增加而有所增多.

微重状态下旋转椭球容器内液体晃动特性的研究

本文研究了微重状态下旋转椭球容器内液体的晃动特性．使用Ｒｕｎｇｅ—Ｋｕｔｔｅ法给出了静液面形状；使用对一类特征函数展开的方法，得到了液体自由晃动的频率，给出了液体晃动的等效数学模型。并使用计算机得出了数值结果，绘出了动力特性曲线．

润湿梯度作用下液滴在倾斜表面向上运动的格子Boltzmann模拟

采用基于Shan-Chen伪势模型的格子Boltzmann方法,对液滴在存在润湿梯度的倾斜表面上克服重力、自下而上运动的过程进行模拟。探究润湿梯度、液滴尺寸、Bond数以及表面倾斜角度对液滴运动的影响。计算结果表明:液滴在运动过程中,内部会出现沿斜面向上的速度矢量,润湿梯度越大,液滴运动速度越快,润湿长度也越长,且动态接触角减小速率越快。液滴尺寸和Bond数对液滴运动的影响较小,但存在临界Bond数,超过该临界Bond数时,液滴将沿梯度润湿表面向下运动。表面倾角对液滴运动有显著影响,倾角增大,液滴运动速度和润湿长度都明显减小。