Al2O3纳米流体液滴蒸发特性的数值模拟研究

Al2O3纳米流体液滴蒸发特性的数值模拟研究

论文摘要

纳米流体液滴蒸发现象在电子设备冷却、喷墨打印以及医学检测等领域都有广泛应用。为了研究水基Al2O3纳米流体液滴的蒸发特性,建立了纳米流体液滴蒸发的二维瞬态模型,考虑了纳米颗粒输运行为以及液滴内部流动的影响,并采用任意拉格朗日-欧拉法(ALE)捕捉气液运动界面。基于所建立的模型,分析了水基Al2O3纳米流体液滴内部Marangoni流、纳米颗粒初始浓度以及基板温度对纳米流体液滴蒸发特性的影响规律。结果表明,液滴内部Marangoni流会影响气液界面温度分布和蒸发速率。由于液滴内部纳米颗粒浓度分布和气液界面温度发生变化,纳米流体液滴的蒸发速率随着纳米颗粒初始浓度和基板温度升高而增加。

论文目录

  • 引言
  • 1 物理及数学模型
  •   1.1 物理模型
  •   1.2 数学模型
  •     1.2.1 任意拉格朗日-欧拉法
  •     1.2.2 控制方程
  •     1.2.3 初始及边界条件
  • 2 模型求解与验证
  •   2.1 模型求解
  •   2.2 网格独立性及模型验证
  • 3 结果与讨论
  •   3.1 液滴蒸发速率的影响因素
  •     3.1.1 Marangoni流对蒸发速率的影响
  •     3.1.2 纳米颗粒初始浓度对蒸发速率的影响
  •     3.1.3 基板温度对蒸发速率的影响
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 金铭,胡定华,李强,范德松

    关键词: 纳米流体,氧化铝,蒸发,数值模拟,颗粒浓度

    来源: 化工学报 2019年11期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

    专业: 无机化工,有机化工,材料科学,工业通用技术及设备

    单位: 南京理工大学电子设备热控制工信部重点实验室

    基金: 国家自然科学基金青年基金项目(51706102),中央高校基本科研业务费专项资金(30917011325)

    分类号: TQ133.1;TB383.1;TQ028.61

    页码: 4199-4206

    总页数: 8

    文件大小: 1707K

    下载量: 304

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