基于平行四边形机构的超疏水表面液滴碰撞动力学研究

声明

第1章绪论

1.1课题研究的背景与意义

1.2国内外研究现状

1.2.1超疏水表面的制备

1.2.2固液碰撞的实验研究

1.2.3固液碰撞的数值仿真

1.3课题的主要研究内容

第2章超疏水材料的制备

2.1固体表面的润湿性

2.1.1固体表面润湿性与粗糙度

2.1.2超疏水表面

2.2超疏水表面的制备

2.2.1超疏水材料的制备方法

2.2.3基于模板浇铸的超疏水材料制备

2.3超疏水表面的评价

2.3.1接触角的测量原理

2.3.2接触角测量结果

2.4本章小结

第3章液滴撞击测量平台搭建

3.1弹性元件的设计

3.1.1椭圆截面铰链

3.1.2平行四边形机构设计

3.1.3平行四边形机构形变仿真

3.2液滴撞击测量平台关键部件

3.2.1高速相机

3.2.2微距镜头

3.2.3激光干涉仪

3.3整体的设计

3.4上位机软件

3.5本章小结

第4章超疏水表面液滴撞击过程的仿真

4.1液滴撞击的仿真方法

4.1.1 VOF法

4.1.2水平集法

4.1.3相场法

4.2流体仿真过程

4.3仿真结果

4.3.1静态接触角的仿真

4.3.2不同初始速度下的液滴撞击仿真

4.3.3不同基底上的液滴撞击仿真

4.4本章小结

第5章液滴撞击的动力学特性研究

5.1平行四边形机构刚度标定

5.1.1加载试验

5.1.2重复性实验

5.2动态力测量

5.2.1动态力测量原理

5.2.2二阶微分方程系数测量

5.2.3动态力测量误差

5.3液滴撞击实验的步骤

5.4实验结果

5.4.1单次撞击实验

5.4.2不同撞击速度的影响

5.4.3基底形貌的影响

5.4.4平行四边形机构弹性系数的影响

5.5本章小结

第6章总结与展望

6.1全文总结

6.2未来展望

参考文献

论文发表情况与参加科研情况说明

致谢