【摘 要】
：
液滴热毛细迁移是微重力流体科学中的典型科学问题,微重力液滴动力学研究不仅具有流体力学的理论意义,而且具有重要的实际应用价值.建立了二维轴对称激光驱动液滴迁移模型,通过仿真计算研究微重力环境下激光驱动液滴迁移的过程,研究了液滴直径、母液参数等对液滴迁移速度及行为的影响.首先研究了母液和液滴对激光系数均较小,液滴初始位置不同时液滴的迁移行为;然后研究了母液对激光吸收系数较小,液滴对激光吸收系数较大时,不同液滴直径与母液宽度比条件下液滴的迁移行为.仿真结果表明:当母液和液滴对激光的吸收系数都很小时,液滴迁移的方
【机 构】
：
中国科学院力学研究所微重力实验室, 北京 100190;中国科学院大学工程科学学院, 北京 100049
论文部分内容阅读
液滴热毛细迁移是微重力流体科学中的典型科学问题,微重力液滴动力学研究不仅具有流体力学的理论意义,而且具有重要的实际应用价值.建立了二维轴对称激光驱动液滴迁移模型,通过仿真计算研究微重力环境下激光驱动液滴迁移的过程,研究了液滴直径、母液参数等对液滴迁移速度及行为的影响.首先研究了母液和液滴对激光系数均较小,液滴初始位置不同时液滴的迁移行为;然后研究了母液对激光吸收系数较小,液滴对激光吸收系数较大时,不同液滴直径与母液宽度比条件下液滴的迁移行为.仿真结果表明:当母液和液滴对激光的吸收系数都很小时,液滴迁移的方向主要受到液滴初始位置的影响;当母液对激光的吸收系数较小,液滴对激光的吸收系数较大时,液滴会朝激光方向迁移,液滴初始位置对迁移方向影响较小,但液滴直径与母液宽度之比会影响液滴迁移行为.将模拟结果与YGB理论对比,仿真结果与理论结果趋势一致.研究激光驱动液滴迁移的物理机制,探索界面张力作用机理,得到激光驱动液滴迁移的规律,探索对液滴的驱动控制方法.
其他文献
随着大数据时代的到来,互联网基础上的大数据信息技术在社会发展中有着很深刻的影响,对于当代的社会企业而言,企业数据工作随着企业信息化发展而逐步成熟,已经成为企业信息化、数字化的组成部分.数据系统平台的出现给社会和企业的发展带来了很多机遇.
微重力流体物理主要研究微重力环境中流体的行为及运动规律以及重力变化对运动规律的影响. 微重力环境中, 浮力对流、重力沉降及分层、液体静压等极大地减小, 地面重力效应掩盖的次级效应凸显, 从而影响或改变流体运动机制与行为. 微重力流体物理研究关注微重力环境(包括低重力环境)中液体、气体或多相混合物以及分散体系等物质的流动、形态、相变及其运动规律和机理, 特别是在微重力环境流体热质输运表现出的新现象和新规律以及物理形态变化表现出的新机制. 微重力流体物理服务于航天器极端条件下的热质管理与输运、空间材料制备等空
传统的动态出入境管理制度已经发展了一段时间,但这种制度存在缺陷,例如缺乏统一的结构标准和特定的业务职能,从而造成信息孤岛,无法整合和共享信息.今天,出入境人员越来越多,对这些人的管理也提出了新的要求.出入境管理人员需尽快完成业务一体化,并探索新的业务模式,以便在设计动态控制系统时,可以协调接口、代码等;通过数据整合共享各方信息,使出入境动态控制系统能够与公安系统具有相同的标准.
吸气式高超声速飞行在空间运输和国家空天安全领域具有极高价值,超燃冲压发动机是其核心动力装置.目前飞行马赫数4.0～7.0超燃冲压发动机技术日趋成熟,发展更高速的飞行动力技术成为今后临近空间竞争焦点之一.本文对飞行马赫数8.0～10.0的高马赫数超燃冲压发动机技术进行了分析和综述.首先论述其亟待解决的关键问题和技术,分别包括高焓离解与热化学非平衡效应、超高速气流燃料增混与燃烧强化技术、高超声速燃烧与进气压缩的匹配及工作模态、高焓低雷诺数边界层流动及其控制方法、高焓低密度流动/燃烧的热防护技术,以及高马赫数发
在国内经济发展速度持续加快之际,项目规模明显变大,这就使得管理更加复杂,若想保证项目管理更具实效,必须要对信息技术加以充分利用,使得项目管理的信息化程度大幅提升,确保管理中出现的相关问题能够顺利解决,如此方可带来更为理想的管理效果.
信息网络技术的快速发展,促使档案管理模式发生变化,电子化档案信息管理工作已经成为各个行业档案管理工作的必然趋势.针对电子档案信息管理中存在的安全问题,本文基于网络信息环境下以电子档案信息安全保障体系的建设为研究对象,就电子档案信息安全保障体系建设的重要性进行阐述,对如何解决档案信息安全问题,提出几点探索建议.
溶质?热毛细对流是流体界面的浓度和温度分布不均导致的表面张力梯度驱动的流动,它主要存在于空间微重力环境、小尺度流动等表面张力占主导的情况中,例如晶体生长、微流控、合金浇筑凝固、有机薄液膜生长等.对其流动进行稳定性分析具有重要意义.本文采用线性稳定性理论研究了双自由面溶质?热毛细液层对流的不稳定性,得到了两种负毛细力比(η)下的临界Marangoni数与Prandtl数(Pr)的函数关系,并分析了临界模态的流场和能量机制.研究发现:溶质?热毛细对流和纯热毛细对流的临界模态有较大的差别,前者是同向流向波、逆向
空间微重力环境中,由于重力基本消失,表面张力等次级力发挥主要作用,流体行为与地面迥异,因此有必要深入探究微重力环境中的流体行为规律和特征.板式贮箱利用板式组件在微重力环境中对流体进行管理,从而为推力器提供不夹气的推进剂,这对航天器精确进行姿态控制、轨道调整具有重要意义.板式组件中常包含成一定夹角的平板结构,比如蓄液叶片之间.本文研究了微重力环境中成一定角度平板间的表面张力驱动流动问题,考虑了液体与壁面的动态接触角、对流引起的压力损失、黏滞阻力、液池内弯曲的液面等因素的影响,推导出了表面张力驱动流动中液体爬
宏观颗粒体系的有序堆积研究可以为热系统中微观粒子的自组装提供研究模型,也有助于工业生产中提高颗粒材料的填充率.实验发现圆筒中的圆角立方体颗粒受容器往复旋转剪切作用会实现有序堆积.为探究旋转圆筒中立方体颗粒有序堆积过程的内部结构演化过程和动力学机理,采用超二次曲面方程构造了圆角立方体颗粒,基于离散元方法对旋转剪切作用下圆角立方体颗粒有序堆积过程开展数值模拟研究.模拟复现了实验中立方体颗粒从随机堆积状态向有序致密堆积状态转变的过程,给出了体积分数和有序度参数在容器不同运动条件下随旋转次数增加的变化规律.结果表
在材料的电磁冶金过程及磁约束核聚变装置中,金属液滴在磁场和壁面温度影响下的撞击过程表现出复杂的动力学特性.本文对水平磁场作用下液态镓(Ga)液滴撞击等温和过冷壁面的铺展和回弹特性进行了实验研究.采用高速相机拍摄液滴撞击过程中轮廓的变化,通过图像处理获得不同磁场强度、不同撞击速度和不同底板温度下的最大铺展因子、回弹过程中的最大高度以及产生的二次液滴的半径和速度.碰撞速度由0.45～1.8 m/s,磁场强度从0～1.6 T,底板温度为30°C,?20°C和?10°C.基于实验结果分析了磁场和壁面温度对液滴铺展