斜射流壁面撞击装置

飞溅液滴分区精确控制

该实验装置揭示了斜射流撞击壁面后液滴飞溅的规律，为工业冷却过程的参数优化提供了直接实验依据。

Wang, Haoyu · Haifeng, Hu · Yang, Bin · Yang, Jianwen · Yang, Yang · 王莹

Physics of Fluids 2024

技术优势

揭示飞溅分区规律

根据浓度、粒径和速度分布，将撞击后区域划分为撞击区、低浓度低速区、高浓度高速区和侧向飞溅区，为理解机理和优化工况提供直接依据。

识别显著损失工况

当撞击点位于破碎长度之后时，液滴二次破碎形成“皇冠”状液膜，导致液相组分因飞溅而显著损失，从而可以针对性地避开或利用该工况。

捕捉清晰变化规律

实验显示，随着喷射角度增大，飞溅液滴的粒径和速度均呈下降趋势，这为通过调整角度控制飞溅特性提供了定量依据。

应用场景

• 工业喷雾冷却：根据分区规律与损失工况优化喷嘴布置和参数，减少液体浪费。
• 高速摄影测量：提供轨迹成像与粒子图像测速方案，用于获取飞溅液滴粒径和速度。
• 液滴微流控：揭示斜射流二次破碎形成“皇冠”液膜的机理，可指导微流控设计。