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微重力条件下与容器连通的毛细管中的毛细流动研究

周宏伟 王林伟 徐升华 孙祉伟

微重力条件下与容器连通的毛细管中的毛细流动研究

周宏伟, 王林伟, 徐升华, 孙祉伟
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  • 利用落塔的短时微重力条件, 实验研究了与容器连通的毛细管中的流体在微重力条件下的毛细流动过程, 并通过理论分析建立了相应的毛细管中弯月液面高度随时间变化的微分方程. 结果表明, 对于不同的接触角和不同的容器/毛细管参数, 由建立的理论公式得到的数值解结果都与实验结果在定量上较为一致. 此外, 实验中发现, 改变乙醇和去离子水混合液的比例可以明显地改变接触角参数, 但对毛细流动的影响很小, 建立的理论公式也对这一现象给出了合理的解释. 该研究对于预测和分析微流道及空间微重力条件下的毛细流动行为具有明显的应用价值.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11032011,11172302)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-10-09
  • 修回日期:  2014-12-12
  • 刊出日期:  2015-06-05

微重力条件下与容器连通的毛细管中的毛细流动研究

  • 1. 中国科学院力学研究所, 中国科学院微重力重点实验室, 北京 100190;
  • 2. 北京交通大学土木建筑工程学院, 北京 100044
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11032011,11172302)资助的课题.

摘要: 利用落塔的短时微重力条件, 实验研究了与容器连通的毛细管中的流体在微重力条件下的毛细流动过程, 并通过理论分析建立了相应的毛细管中弯月液面高度随时间变化的微分方程. 结果表明, 对于不同的接触角和不同的容器/毛细管参数, 由建立的理论公式得到的数值解结果都与实验结果在定量上较为一致. 此外, 实验中发现, 改变乙醇和去离子水混合液的比例可以明显地改变接触角参数, 但对毛细流动的影响很小, 建立的理论公式也对这一现象给出了合理的解释. 该研究对于预测和分析微流道及空间微重力条件下的毛细流动行为具有明显的应用价值.

English Abstract

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