镓铟锡液滴撞击泡沫金属表面的运动学特性研究

论文摘要

常温下为液态的镓铟锡合金以其优异的导热性能在具有特殊要求的传热领域有着重要的应用价值,与传统流动介质相比较大的表面张力使得其产生的流动现象必有所区别.本文研究镓铟锡所形成的液滴撞击泡沫金属表面后所产生的铺展、回缩及回弹现象.采用高速相机拍摄液滴投影轮廓随液滴运动的变化过程,并通过图像处理获得不同撞击速度、底板表面孔径下的液滴铺展系数、中心位置轮廓高度以及液滴回弹后在空中的振动特性.研究结果表明:具有较高表面张力的镓铟锡液滴的铺展系数随无量纲时间的变化在铺展初始阶段仍满足常规流体的1/2次幂关系,只在铺展后期与底板的无量纲孔径有关系;液滴的最大铺展系数在较小无量纲孔径底板大于在光滑镍板,且随底板无量纲孔径增大而逐渐减小;在回弹过程,由于底板孔隙结构的存在使得液滴回弹后在空中的振动呈现3种形态:规则的横向和纵向振动、带旋转的横向和纵向振动以及旋转振动;最后,通过对振动频率的拟合和分析,进一步拓展了传统振动频率理论公式在非规则振动过程预测中的应用.

论文目录

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 尚超,阳倦成,张杰,倪明玖

关键词: 金属液滴,泡沫金属底板,铺展系数,回弹,形状振动

来源: 力学学报 2019年02期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 力学

单位: 西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室,中国科学院大学工程科学学院

基金: 国家自然科学基金(51636009,51776166),中国博士后科学基金(2016M592779)资助项目

分类号: O35

页码: 380-391

总页数: 12

文件大小: 1341K

下载量: 200

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