液滴撞击多孔表面动力学特性研究进展*

2023-12-21张芳芳车淑艳李华杰

润滑与密封 2023年12期

张芳芳车淑艳李华杰沈振

(郑州轻工业大学能源与动力工程学院河南郑州 450000)

液滴撞击多孔表面的行为广泛存在于工业、农业生产及生活领域。在农业生产中，水的滴灌、农药的喷洒过程中，液滴在植物叶片及土壤表面的铺展和飞溅行为对化肥和农药的喷洒和滴灌效率有重要影响。在3D 打印中，液滴黏结剂以一定的速度冲击到多孔介质表面上与介质发生物理/化学作用，形成所需的层截面形状，液滴与介质表面的冲击、铺展、润湿和渗透的交互作用机制对结构设计、材料的选择和工艺参数的确定有重要的影响[1-3]。由于汽车发动机内壁的多孔介质结构，液滴碰壁后在喉道内的空间二次雾化现象对于燃料燃烧效率的提高有着重要作用[4]。为减少氮氧化物的排放，柴油发动机采用选择性催化还原(SCR)技术，通过控制尿素滴在多孔催化剂表面的撞击过程，以优化生成氨的分解过程。此外，液滴与不同高温多孔表面碰撞进而蒸发吸热在火灾扑救、喷雾冷却和航空航天等很多领域都有广泛的应用[5-9]。相比液滴撞击非多孔结构表面，多孔表面的孔隙所引起的毛细力作用将对液滴的动力学行为产生一定的影响。本文作者对液滴撞击多孔表面的研究方法及影响动力学行为的主要因素进行了分析总结。