复合液滴通过多孔介质的耦合运动和动力学过程研究

基本信息
批准号:11702288
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:28.00
负责人:刘浩然
学科分类:
依托单位:中国科学技术大学
批准年份:2017
结题年份:2020
起止时间:2018-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:朱阳,张春雨,陈涵,李晗
关键词:
界面现象界面张力润湿动力学界面流动接触线与接触角
结项摘要

The phenomenon of compound droplet motion through porous media exists widely in nature, chemical industry, petroleum and environment. This phenomenon is very complex because of the multiple surface, moving contact line and complex geometry boundary included, and need to be studied urgently. The researchers have done many works about the processes of the single-phase droplet through porous media, but for the compound droplet, people still do not figure out the phenomenon and mechanism in it. About the compound droplet motion through porous media, this project will carry out the following researches: Firstly, we will establish the moving contact line model in three phase fluid flow on substrates with complex geometry, and develop the related direct numerical method and codes; Secondly, the simulations of the compound droplet motion through porous media will be performed, and the phenomena of droplet trapped, squeezing and breakup are studied quantitatively by considering the effects of the factors such as droplet size, moving contact line behavior, shape of porous media and wettability of the substrates. Finally, we will reveal the fluid mechanism and sum up the scaling law in the process. The researches are expected not only to understand this dynamic process deeply, but also to provide theoretical and technical support for relevant engineering application.

复合液滴通过多孔介质的现象广泛存在于自然、化工、医药和环境等领域,其流动机理由于多重界面、移动接触线及复杂壁面等因素变得十分复杂,需要深入研究。学者们对于单相液滴通过多孔介质的流动研究已开展了大量工作,然而对于复合液滴通过多孔介质的现象与机理尚不清楚。针对复合液滴通过多孔介质的耦合运动和动力学过程,本项目将开展以下研究内容:首先,建立三相流体在复杂壁面上的移动接触线模型,发展相应的数值计算方法及程序;其次,开展直接数值模拟,定量考察液滴特性、移动接触线、多孔介质特性和多重界面等因素对于液滴堵塞、挤压通过及剪切破碎等过程的影响;最后,揭示其中的流动机理并建立有效的尺度律关系,使得本项目的研究不仅能够深入理解其中的蕴含的科学问题,也能为工程应用的合理分析和优化调控提供指导。

项目摘要

复合液滴与固体壁面的相互作用广泛存在于自然、化工、医药和环境等领域,其流动机理由于多重界面、移动接触线及复杂壁面等因素变得十分复杂,需要深入研究。学者们对于单相液滴与固体壁面相互作用下的流动研究已开展了大量工作,然而对于复合液滴与固体壁面相互作用的现象与机理尚不清楚。针对复合液滴与固体壁面的相互作用下的耦合运动和动力学过程,本项目开展了以下研究内容:首先,发展涉及三相流体、复杂壁面上、移动接触线的流动数值计算方法及程序;其次,开展了复合液滴撞击平板固体壁面后铺展行为的研究,重点关注内相液滴的存在对最大铺展比的影响,并提出了统一的理论预测公式,可以同时考虑不同的雷诺数、韦伯数、内相液滴体积比、表面张力比、壁面浸润性等因素;最后,开展了气泡通过圆弧形收缩孔隙的研究,展示了堵塞与通过两种模态,并对其临界条件进行了理论分析,得到了简洁有效对尺度率关系。本项目的研究不仅能够深入理解复合液滴与固体壁面相互作用中蕴含的科学问题,也能为相关工程应用的合理分析和优化调控提供指导。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

DOI:
发表时间:2018
2

坚果破壳取仁与包装生产线控制系统设计

坚果破壳取仁与包装生产线控制系统设计

DOI:10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.21.004
发表时间:2018
3

端壁抽吸控制下攻角对压气机叶栅叶尖 泄漏流动的影响

端壁抽吸控制下攻角对压气机叶栅叶尖 泄漏流动的影响

DOI:
发表时间:2020
4

敏感性水利工程社会稳定风险演化SD模型

敏感性水利工程社会稳定风险演化SD模型

DOI:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2021.04.003
发表时间:2021
5

空气电晕放电发展过程的特征发射光谱分析与放电识别

空气电晕放电发展过程的特征发射光谱分析与放电识别

DOI:10.3964/j.issn.1000-0593(2022)09-2956-07
发表时间:2022

刘浩然的其他基金

批准号:51105324
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

离心力场下多孔介质内卫星液滴的形成机理研究

批准号:21506033
批准年份:2015
负责人:严佐毅
学科分类:B0802
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
2

多场耦合多孔复合介质力学行为研究

批准号:11902132
批准年份:2019
负责人:吴迪
学科分类:A0801
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
3

煤多孔介质水合物法存储CO2过程气-液-固多相场耦合机制

批准号:51674240
批准年份:2016
负责人:郝树青
学科分类:E0405
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
4

微细多孔介质中耦合多相流和传质反应过程机理孔尺度研究

批准号:51776159
批准年份:2017
负责人:陈黎
学科分类:E0603
资助金额:56.00
项目类别:面上项目