过程工程学报 ›› 2026, Vol. 26 ›› Issue (3): 245-256.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.225182
张心雨, 周相君, 楚化强*
Xinyu ZHANG, Xiangjun ZHOU, Huaqiang CHU*
摘要: 在过去的大部分研究中,液滴撞击表面大多集中在平面,且所用工质大多为纯水,这无法满足一些实际应用的需求。探究乙醇液滴撞击圆柱曲面对于优化喷雾冷却和表面涂覆等工业应用具有重要意义,也可为多相流界面相互作用的基础研究提供新见解。本工作采用实验方法研究了纯乙醇液滴和添加了一定量甘油的乙醇-甘油混合液滴撞击过热曲面的动力学及传热机理。动力学研究表明,纯乙醇液滴撞击时,表面形状造成的行为差异主要发生在高韦伯数(We)阶段;添加甘油后,在凹表面上,最大铺展因子随着液滴中甘油浓度的升高而增大,而在凸表面上则不再呈线性规律。在传热方面,乙醇液滴连续撞击过热表面时,低壁面温度与高壁面温度下的传热机理并不相同,且甘油浓度与表面形状对传热特性的影响存在耦合机制。对于液滴撞击凹表面,低壁面温度下甘油的添加能够提高传热性能;而高壁面温度下,当温度升高到一定程度时,添加甘油无显著影响。对于液滴撞击凸表面,只有在高壁面温度下,添加甘油才有助于提高传热性能。