- 1、本文档共28页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
- 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
- 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们。
- 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
- 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多
固定接触角液滴蒸发诱发的Marangoni对流斑图及-丘成桐中学科学奖
第一页为封面页
参赛队员姓名: 石心宇
中学: 重庆市南开中学
省份: 重庆市
国家/地区: 中国
指导教师姓名: 陈盛斌
论文题目: 固定接触角液滴蒸发诱发的
Marangoni 对流斑图及其机理分析
1
第二页为创新性申明
本参赛团队声明所提交的论文是在指导老师指导下进行的研究
工作和取得的研究成果。尽本团队所知,除了文中特别加以标注和致
谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研
究成果。若有不实之处,本人愿意承担一切相关责任。
参赛队员: 石心宇 指导老师: 陈盛斌
2017 年 9 月 12 日
2
第三页此处开始为论文的主体部分……
固定接触角液滴蒸发诱发的Marangoni 对流斑图及其
机理分析
石心宇
重庆市南开中学 高2019 级19 班
摘要:平面上液滴蒸发在生产生活中司空见惯,如树叶上露珠的蒸发、杯壁上残
留咖啡液滴的蒸发等。然而,蒸发液滴内奇妙的Marangoni 对流斑图却鲜为人知,
这是一个十分有趣的热物理科学问题。为此,本文以水平基板上硅油液滴的蒸发
过程为研究对象,实验观察了液滴在固定接触角模式下蒸发诱发的Marangoni 对
流斑图,及其随蒸发过程的演变规律,研究了基板温度、润湿半径和接触角对它
们的影响。结果发现,对接触角为21.52° 的液滴,环境温度为25.49℃时,当基
板温度介于48.93℃~56.73℃时,液滴表面会形成稳定的“花瓣状”斑图,这种斑图
结构的形态在较短时间内维持不变。随着蒸发的进行,润湿半径减小,斑图结构
的涡胞数随之减少。基板温度越高,蒸发越快,涡胞数减小得也越快。甚为关键
的是,这些涡胞的外边缘呈圆弧形 (只有一个涡胞时整个涡胞为圆形),其形状
区别于平液层内的多边形涡胞,这是一个开创性的发现。当温度达到56.73℃ 以
后,Marangoni 对流转变为不规则振荡的斑图,液滴内不断有涡胞冒出来,冒出
的地方不固定,而是随机的,斑图结构因此看起来不再稳定,但涡胞的外边缘仍
呈圆弧形。随着蒸发的继续进行,润湿半径减小,总的涡胞数减少,但仍不时有
新的涡胞产生,直到润湿半径小于1.56mm 后不再有新的涡胞冒出,斑图形态趋
于稳定。接触角介于 16~24之间的实验发现,接触角越小,相同润湿半径时液
滴内涡胞数越多,但不同接触角下无量纲涡胞数N* 随无量纲润湿半径r*减小的
规律却相同,均满足函数关系N*=2.333 r*1.002,与接触角无关。数值模拟发现
液滴内流体都是由涡胞中心区域从液滴底部往上流动,然后流向涡胞边沿,最后
沿涡胞的分界线回流至液滴底部;涡胞波长与厚度之比为3.0 左右。数值模拟表
明蒸发液滴内 Marangoni 对流涡胞为 Bénard-Marangoni 对流涡胞,阐明了
Marangoni 对流涡胞的物理机理。值得强调的是,过去百余年来,科学家们对平
3
液层在法向温度梯度、切向温度梯度作用下的Marangoni 对流开展了大量卓有成
效的研究,提出了耗散结构理论,促进了非平衡热力学的发展,但缺乏对固定接
触角蒸发模式下液滴蒸发诱发的Marangoni 对流斑图结构的了解,本文通过巧妙
的实验观察,开创性的发现了圆弧形的Marangoni 对流涡胞,清楚地揭示了固定
接触角蒸发模式下液滴蒸发诱发的 Marang
您可能关注的文档
- 南区技专校院校长座谈会-永达技术学院.DOC
- 南华大学95021节约能源园区.DOC
- 南投私立均头国民中学教职员工履历表.DOC
- 南极GRV98002L5和GRV98004H5普通球粒陨石的热变质作用.PDF
- 南极南设得兰群岛附近海域表层沉积物中有色溶解有机物的-极地研究.PDF
- 南方与北方和西部大开发.PPT
- 南水北调西线一期工程雅砻江流域调水区水文生境分析.PDF
- 南海高温高压钻完井关键技术及工程实践-中国海上油气-中国海洋.PDF
- 南纪海滨之汤环球影城鸟羽水族馆.DOC
- 南通2009年初中毕业升学考试试卷.DOC
- 劳动和社会保障局年度总结.pptx
- 关于文明城市演讲稿.pptx
- 1.4 数据的表达与预测 数据的表达与预测(教学课件)四年级信息科技上册清华版.ppt
- 1.2 我们都是社会的一员 课件 2025道德与法治部编版八年级上册.ppt
- 2.1 乘法的初步认识(1)课件 2025人教版数学二年级上册.ppt
- 1.6 过河(2) 课件 2025北师大版数学二年级上册.ppt
- 1.6 跳绳(2) 课件 2025北师大版数学二年级上册.ppt
- 1.2 判断身体健康状态 数据背后的信息(教学课件)四年级信息科技上册清华版.ppt
- 1.3 班级BMI数据测试 数据的收集与处理(教学课件)四年级信息科技上册清华版.ppt
- 1.2 分类与整理(2)课件 2025人教版数学二年级上册.ppt
最近下载
- 长螺旋钻孔压灌混凝土旋喷扩孔桩施工方案.doc VIP
- 肺康复ppt优质课件.pptx VIP
- GB-50352-2019-民用建筑设计统一标准.pdf VIP
- 建设工程施工合同示范文本gf-2013-0201)协议书、通用条款、专用条款.docx VIP
- 高考语文阅读理解《鸭子》含答案.docx VIP
- 无菌检查用培养基灭菌后的保存有效期的验证方法.docx VIP
- 输变电工程标准工艺(变电工程电气分册)2022版.docx VIP
- 2025贵州省专业技术人员继续教育公需科目考试题库(2025公需课课程).docx VIP
- 抹灰砂浆规范.docx VIP
- 模具工劳动合同协议书.docx VIP
文档评论(0)