Влияние скорости взаимодействия капель охлаждающей жидкости с текстурированными поверхностями на условие растекания.

1. Введение
2. Обзор литературы
3. Заключение
4. Список использованной литературы

Весь текст будет доступен после покупки

Растекание жидкости - физический процесс распространения жидкости по поверхности твёрдого тела или другой жидкости, посредством полного смачивания. Растекание жидкости обусловлено различными факторами, основными из которых являются адгезия, вязкость и смачивание.
Капля жидкости, растекающаяся по поверхности твердой подложки, является особым физическим объектом, форма и структура которого определяется составом жидкости, условиями внешней среды и свойствами поверхности подложки. При неизменных условиях окружающей среды и составе жидкости динамику процесса растекания капли определяют следующие факторы: поверхностное натяжение, смачивание, вязкость, теплопроводность, ионные связи. При этом необходимо учитывать следующие факторы: действие силы тяжести, расплющивающее каплю; действие собственного поверхностного натяжения, сжимающего каплю; действие поверхностного натяжения на границе капля - твердая поверхность, которое способствует некоторой деформации капли.

Весь текст будет доступен после покупки

Обзор литературы
[1] исследование было сосредоточено на ударе и распространении первоначально переохлажденных капель воды на твердой сухой стенке. Разработан воспроизводимый метод экспериментального исследования удара капель. Свойства материала таких капель сложны и неизвестны, что приводит к предположению моделирования о пластическом течении ударной смеси. Разработка модели «Roisman» сопровождалась и подтверждалась систематическими экспериментами, дающими подробную информацию о размерах капель во время и после удара. Возможности усовершенствованной модели фиксируют влияние степени переохлаждения и конечное значение остаточной высоты капли. Полученные пределы текучести суспензий ледяной воды различного состава могут помочь улучшить описание реологических свойств смесей ледяной воды, которые могут применяться к моделированию обледенения самолетов. В конечном счете, настоящие экспериментальные наблюдения в сочетании с прогностической моделью и количественными свойствами можно рассматривать как важный дополнительный элемент к существующим нормам обледенения, позволяющий проанализировать их на воздействие и обледенение переохлажденных капель.
Во [2] исследовано воздействие капель углеводородного топлива на гладкую поверхность нержавеющей стали, выдержанную при комнатной температуре, для описания динамики растекания капель после завершения первичного инерционного растекания. Проведены эксперименты по удару капель топлива о поверхность нержавеющей стали в диапазоне числа Вебера (We) 27–914 с использованием четырех различных видов топлива: гептана, декана, Джет A-1 и дизельного топлива. Количественные измерения временного изменения диаметра расширяющихся ламелей рассматриваются из полученных изображений высокоскоростных видео с динамикой удара капли. Для капель топлива, падающих на поверхность из нержавеющей стали, находящиеся при комнатной температуре, конечный коэффициент растекания всегда выше, чем максимальный коэффициент растекания. Из количественных экспериментальных данных видно, что капли топлива с низким содержанием числа Вебера демонстрируют значительное последующее растекание. Анализ закона мощности временного изменения после растекания ударяющихся капель топлива (? ? ?^n). Показатель закона мощности n зависит от We и значительно меньше наблюдаемого при растекании расположенных капель (с незначительной скоростью удара). Степень последующего растекания ударной капли, представленная в виде коэффициента последующего растекания, уменьшается с увеличением We.
В [3] рассматривали динамику удара асимметричной капли яйцевидной формы путем моделирования объёма жидкости. Форму разложили на асимметричную и эллиптичною, введя простую геометрическую модель. Высота отскока капель на гидрофобные поверхности и сверхгидрофобные поверхности уменьшилась на 55% и 59%. Форма капли влияет на величину отскока это можно проанализировать с помощью импульса, который показал, что нарушение симметрии горизонтального импульса при низкой асимметрии и высокой эллиптичности может привести к значительному снижению величины отскока. Переход отскока/осаждения может быть тесно связан с количественным анализом асимметрии импульса. Отличительные гидродинамические особенности асимметричной динамики могут дать представление о динамике удара, зависящей от формы, включая угол выравнивания и подавление отскока на сухих поверхностях. Асимметричный удар капель предполагает новый режим контроля осаждения капель в таких областях применения, как распыление в сельском хозяйстве, покраска и охлаждение стружки.

Весь текст будет доступен после покупки

[1] Gloerfeld M. et al. Wall impact of mushy frozen water drops //Cold Regions Science and Technology. – 2023. – Т. 206. – С. 103732.
[2] Bhat M., Sivakumar D. Post-spreading behavior of impacting fuel drops on stainless steel surface //Experimental Thermal and Fluid Science. – 2019. – Т. 102. – С. 74-80.
[3] Yun S. Impact dynamics of egg-shaped drops on a solid surface for suppression of the bounce magnitude //International Journal of Heat and Mass Transfer. – 2018. – Т. 127. – С. 172-178.
[4] Batzdorf S. et al. Heat transfer during simultaneous impact of two drops onto a hot solid substrate //International Journal of Heat and Mass Transfer. – 2017. – Т. 113. – С. 898-907.
[5] Agrawal M. S. et al. Analysis and experiments on the spreading dynamics of a viscoelastic drop //Applied Mathematical Modelling. – 2019. – Т. 75. – С. 201-209.
[6] Cetiner A. et al. Spreading behavior of droplets impacting over substrates with varying surface topographies //Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. – 2020. – Т. 606. – С. 125385.

Весь текст будет доступен после покупки