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| 1 | 匀强电场作用下分散相液滴的变形和破裂显示文摘基于Cahn-Hilliard方程的相场方法,建立了在匀强电场作用下液滴的变形和破裂行为模型。从微观角度研究分散相液滴变形过程中电荷密度、电场强度和电场力的分布规律以及流场和电场分布,探讨了微观液滴变形机理;采用数值模拟方法研究了电场强度、液滴直径和界面张力对液滴变形的影响,结果表明电场强度越强,液滴直径越大,界面张力越小,液滴变形量越大;分析了液滴的两种主要破裂方式,其破裂主要取决于连续相和分散相物性条件,为电破乳技术提供了理论基础。 | 梁猛 李青 王奎升 刘竞业 陈家庆 | 2014 | 化工学报2014，65，3： | 32 |
| 2 | 木质素/热塑性塑料复合材料界面增容的研究进展显示文摘将木质素作为一种有机颗粒填料添加到热塑性塑料中,可解决造纸黑液资源化利用、石油原料日渐紧张以及环境污染加剧等严峻问题。而木质素与热塑性塑料之间相容性直接影响木质素在塑料工业中的应用与发展。首先简要概述了木质素结构与性质和木质素/热塑性塑料复合材料的性能分析,然后系统地阐述国内外研究木质素/热塑性塑料复合材料界面增容方法及其原理;增容方法按添加相容剂、改性木质素和改性塑料进行归类,并对3种增容方法进行比较分析;接着综述了木质素复合材料中增容方法的交叉复合使用;最后对未来木质素/热塑性塑料复合材料界面增容的研究方向以及思路进行了展望。 | 陈福泉 赵永青 冯彦洪 瞿金平 | 2014 | 化工学报2014，65，3： | 21 |
| 3 | 无机调理剂与表面活性剂联合调理对污泥脱水性能的影响显示文摘研究了CaO、PAFC联合表面活性剂预处理对污泥脱水性能的影响。以污泥滤饼含水率和比阻(SRF)作为评价污泥脱水性能的指标,通过测定污泥调理过程中胞外聚合物(EPS)含量、Zeta电位的变化来阐明污泥脱水性能的变化。实验结果表明,十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)的加入导致上清液中EPS含量发生变化,有效降低了SRF和滤饼含水率,提高污泥脱水性能。CaO、PAFC和表面活性剂的联合调理污泥比单独使用表面活性剂的效果更好,CaO、PAFC的投加不仅改善污泥脱水性能,并有助于减少表面活性剂的用量。污泥上清液中EPS及其各组分含量与污泥滤饼含水率、SRF均有较高的相关性,对污泥的脱水性能有重要贡献。实验中确定的最佳污泥调理条件是CaO投加量为66.67 mg·(g DS)?1、PAFC投加量为33.33 mg·(g DS)?1和表面活性剂投加量为56.25 mg·(g DS)?1,污泥滤饼含水率和SRF分别降至69.41%、0.294×1013 m·kg?1。 | 洪晨 邢奕 王志强 张坤 司艳晓 | 2014 | 化工学报2014，65，3： | 21 |
| 4 | 表面活性剂吸附对促进甲烷水合物生成效果的影响显示文摘基于表面活性剂固-液界面吸附理论,在无搅拌条件下研究了十二烷基硫酸钠(SDS)、脂肪醇聚乙烯醚硫酸钠(AES)、脂肪醇聚乙烯醚(AEO)3种表面活性剂在不锈钢反应釜中对甲烷水合物生成的促进效果。结果表明:水合物的生成形态与表面活性剂吸附金属表面形态有良好的对应关系;SDS与AES在金属表面的吸附作用可使水合物成核速率提高,成核位置增多。由于AEO不能在金属壁面发生吸附,导致对水合物生成促进效果降低,在浓度为300 mg·L^(-1)的SDS、AES和AEO溶液中,水合物储气密度及平均储气速率分别为131.4、128.3、12.3(体积比)和5.8、7.6、0.07 mmol·min^(-1);逐步提高SDS溶液浓度(80~1200 mg·L^(-1))和AES溶液浓度(60~1350 mg·L^(-1)),水合物储气密度首先增大然后减小,储气速率线性增大。因此,合理选择表面活性剂种类及浓度,可显著促进水合物生成。 | 李文昭 潘振 马贵阳 李存磊 仇阳 刘畅达 | 2017 | 化工学报2017，68，4： | 21 |
| 5 | Cu^(2+)对生物膜及其胞外聚合物的影响显示文摘利用自行设计的生物膜培养装置进行挂膜,通过向生物膜反应器中投加不同浓度的Cu2+,探讨生物膜上的胞外聚合物(extracellular polymeric substance,EPS)与生物膜去除金属铜之间的关系。研究结果表明:生物膜法较活性污泥法对Cu2+具有更好的耐受性;当Cu2+<2 mg?L?1,Cu2+会抑制生物膜分泌EPS,在2 mg?L?15 mg?L?1,生物膜系统表现为严重的不稳定性;比较蛋白质(proteins,PN)/多糖(polysaccharide,PS)值发现,Cu2+对生物膜的抑制主要是对生物膜上胞外多糖的抑制,而生物膜对Cu2+的抵抗表现为分泌更多的胞外蛋白;EPS与Cu2+的富集率关系呈线性正相关。 | 胡学伟 李姝 荣烨 江孟 张燕 李媛 | 2014 | 化工学报2014，65，3： | 17 |
| 6 | 不同质量分数SDBS对煤体润湿性影响的分子模拟显示文摘为研究表面活性剂对煤体润湿性能的影响,选择十二烷基苯磺酸钠(SDBS)表面活性剂作为研究对象,采用Wiser煤化学结构模型,利用Materials Studio分子模拟软件,构建6种不同质量分数SDBS与水、煤共存的系统,分析系统吸附构型及能量变化,以及相对浓度分布、水分子均方位移(MSD)等。研究结果表明:SDBS分子的疏水烷基链吸附在煤表面,带苯环的亲水基团翘向水相,降低了水及煤的液-固界面张力;随着SDBS质量分数增加,系统总能量更低,SDBS与煤之间的相互作用能增大,分子间吸附作用更稳定,更有利于润湿煤;SDBS分子疏水烷基链的空间分布差异是影响煤润湿性能的主要原因之一;水分子扩散系数随着SDBS质量分数增加而增大,对煤体润湿性产生显著影响。 | 李树刚 郭豆豆 白杨 严敏 林海飞 石钰 | 2020 | 中国安全科学学报2020，30，3： | 14 |
| 7 | 非阳离子表面活性剂对煤润湿性能影响的研究显示文摘为改善煤层注水效果,有效防治矿井瓦斯灾害,研究非阳离子表面活性剂对煤体的润湿影响。选择JCY接触角测试仪和BZY表面张力测试仪测定十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、十二烷基硫酸钠(SDS)、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)和辛基苯基聚氧乙烯醚(TX-100)等4种非阳离子表面活性剂在不同质量浓度下的接触角和表面张力,并由此计算溶液的铺展系数、临界表面张力、黏附张力、黏附功和表面自由能等润湿性参数,分析4种表面活性剂对煤体润湿性能的影响。结果表明:4种非阳离子表面活性剂溶液的表面张力和接触角均与其溶液质量浓度成一阶指数衰减函数关系;铺展系数与表面活性剂溶液质量浓度成幂函数关系;黏附功和黏附张力与其溶液质量浓度均成负幂函数关系;表面自由能与其溶液质量浓度成负线性关系;SDBS和SDS溶液的临界表面张力、黏附张力、黏附功及表面自由能均小于AEO和TX-100,但铺展系数大于AEO和TX-100,说明SDBS和SDS对煤体的润湿性能优于AEO和TX-100,对煤层注水效果明显,进而抑制瓦斯浓度超限等灾害。 | 林海飞 刘宝莉 严敏 白杨 | 2018 | 中国安全科学学报2018，28，5： | 14 |
| 8 | 液滴撞击超亲水表面的最大铺展直径预测模型显示文摘液滴撞击超亲水表面铺展之后形成的薄液膜铺展直径是喷雾冷却、降膜蒸发等传热传质过程的一项关键控制参数.以往模型在预测超亲水表面惯性力驱动下的最大铺展直径时,存在低韦伯数下呈反常趋势、高韦伯数下预测值偏低等问题.针对上述问题,本文采用高速摄像技术研究液滴撞击过程中的铺展水力学特性,发现了以往模型未完全考虑超亲水表面的铺展特性:球冠状液膜、高黏性阻力及重力势能做功.本文考虑了液膜球冠形态、重力势能、辅助耗散,修正了以往最大铺展直径的预测模型,并建立了适用于超亲水表面最大铺展直径的预测模型.通过对铺展过程中各能量成分分析发现,在超亲水表面上动能、表面能、重力势能均转化为黏性耗散能,其中:在低韦伯数下,表面能转化为黏性耗散能占主要作用;在高韦伯数下,动能转化为黏性耗散能占主要作用.并且,在低韦伯数下,重力势能和辅助耗散的引入对于准确预测超亲水表面最大铺展直径具有重要作用.将模型预测结果与实验结果比较发现,本模型成功消除了以往模型在低韦伯数下的反常趋势,且能较好预测宽韦伯数范围下超亲水表面最大铺展直径.同时,本模型可以预测亲水和疏水固体表面的液滴最大铺展直径.超亲水表面最大铺展直径的准确预测模型的提出对喷雾冷却,降膜蒸发中提高和控制流体铺展距离和传热效率具有重要意义. | 春江 王瑾萱 徐晨 温荣福 兰忠 马学虎 | 2021 | 物理学报2021，70，10： | 10 |
| 9 | 倾斜通道内泡状流空泡份额分布特性显示文摘对窄矩形通道(3.25 mm×43 mm)和常规圆管(i.d.50 mm)内泡状流空泡份额分布特性进行了实验研究,探究倾斜对气泡和气液界面分布的影响。实验以空气和纯净水为工质,倾斜角度为5°、10°和15°。结果表明窄矩形通道内空泡份额主要呈壁峰型分布,未观察到核峰型分布;常规圆管内存在核峰型和壁峰型两种分布类型。倾斜对窄矩形通道和常规圆管内壁峰型分布影响相似,即随着倾斜角度的增加,靠近上壁面的峰值被加强,靠近下壁面的峰值被削弱直至消失。对于圆管内核峰型分布,倾斜导致中间宽峰向通道上部倾斜,且峰值随倾斜角度增加而增大。此外,竖直和倾斜条件下壁峰型分布的峰值较常规圆管更加接近通道中心位置。 | 闫超星 阎昌琪 孙立成 幸奠川 刘国强 | 2014 | 化工学报2014，65，3： | 9 |
| 10 | 液滴碰撞不同湿润性表面的行为特征显示文摘为了探究湿润性对液滴撞击行为特性的影响,制备超亲水、亲水、超疏水高黏附、超疏水低黏附4类湿润性表面.利用直径为1.96、2.61、3.06mm的液滴,在不同的高度下开展液滴碰撞4类湿润性表面的实验.结果表明,在不同We下,液滴碰撞特性受撞击表面湿润性的影响较大,在亲水以及超亲水表面主要表现为铺展特性,但在超亲水表面扩展更显著;在超疏水低黏附以及高黏附表面主要表现为弹跳特性,但当表面为低黏附时,液滴主要表现为完全弹跳.在We-Re坐标下,4类表面各自的液滴碰撞特性可以划分为差异明显的不同铺展或者弹跳现象.4类表面各自的扩展系数β随无量纲时间τ的变化趋势随We的变化基本保持不变,但β的最大值随We的增大而增大. | 代超 纪献兵 周冬冬 王野 徐进良 | 2018 | 浙江大学学报(工学版)2018，52，1： | 8 |
| 11 | 液滴在梯度润湿铜表面上的定向铺展显示文摘为了定量考察铜表面上润湿性梯度对液滴铺展性能的影响,采用碱辅助表面氧化法,在长10mm的铜表面上构建了水接触角为89.5°-27.5°连续变化的润湿性梯度,采用场发射扫描电镜观察该梯度润湿表面的微观形貌变化,并以高速摄像机研究了液滴在该梯度润湿铜表面上的铺展规律。结果表明,在梯度润湿铜表面上液滴会朝亲水端方向进行定向铺展。3和6μL液滴在该梯度润湿铜表面上的铺展距离分别为5.7和6.4mm,平均铺展速度可分别达240.9和309.1mm/s。其定向铺展距离和铺展速度均高于相应液滴在均匀亲水(27.5°)铜表面上的铺展距离与铺展速度。 | 王刚 徐守萍 皮丕辉 文秀芳 程江 | 2016 | 中国科技论文2016，11，6： | 5 |
| 12 | 平衡接触角对受热液滴在水平壁面上铺展特性的影响显示文摘壁面温度是影响壁面润湿性的重要外部条件.为解决液滴铺展中三相接触线处应力集中问题,已有研究多采用预置液膜假设,但无法探究壁面温度对润湿性的影响.本文针对受热液滴在固体壁面上的铺展过程,基于润滑理论建立了演化模型,通过数值模拟,从平衡接触角角度分析了温度影响壁面润湿性及铺展过程的内部机理.研究表明:随温度梯度增大,液滴所受Marangoni效应增强,致使液滴向低温区的铺展速率加快;铺展过程中,位于高温区的接触线与液滴主体部分间形成一层薄液膜,重力与热毛细力先后主导该区域的铺展;当液-固或气-液界面张力对温度的敏感度高于另两个界面时,低温区方向的平衡接触角不断增大,使壁面润湿性恶化,导致液滴铺展减慢;而当气-固界面张力对温度的敏感度高于其他两个界面时,低温区方向上的平衡接触角将减小,由此改善壁面润湿性,加快液滴铺展;在温度影响壁面润湿性和液滴铺展过程中,平衡接触角起关键作用. | 叶学民 李永康 李春曦 | 2016 | 物理学报2016，65，10： | 4 |
| 13 | 矩形疏水沟槽表面水滴振荡特性显示文摘液滴振荡行为是液滴运动中的重要伴随现象,具有重要科研价值.由于液滴撞击疏水沟槽板时运动行为与光滑表面明显不同,可以推测疏水沟槽表面液滴振荡特性也将会呈现与众不同的行为特点.采用高速摄像技术,研究了矩形疏水沟槽表面上水滴高度和接触线振荡行为随沟槽尺寸和撞击速度的变化规律.结果发现,矩形疏水沟槽造成的各向润湿异性使得振荡过程中水滴在平行沟槽方向上的接触线长度大于垂直方向,但并不影响水滴高度方向上衰减振荡的周期,即水滴振荡周期与沟槽间距无关;同时由于疏水沟槽表面上存在能垒束缚效应,致使水滴振荡过程中接触线的铺展和回缩运动不服从典型阻尼振荡规律,而呈现振荡数次后直接趋稳的特点.如水滴以0.61 m/s撞击时,接触线经历2次振荡后即维持稳定,但此时水滴仍在持续振荡中.另外,还初步分析了水滴振荡周期与沟槽间距无关的原因. | 董琪琪 胡海豹 陈立斌 余思潇 | 2017 | 力学学报2017，49，6： | 4 |
| 14 | 超亲水多孔表面的小液滴发射行为及动力学特性显示文摘构建了4类不同的超亲水微/纳多孔结构,通过低速液滴撞击实验研究了多孔介质的结构参数如微/纳尺度特征、孔隙率以及表面粗糙度等对液滴行为和动力学特性的影响。结果表明:多孔表面液滴的早期扩散符合惯性扩散的幂函数规律,并且纳米级结构孔隙率的变化对幂函数关系无显著影响,微米级结构C和α的值随孔隙率增大而降低,粗糙度的提高能够导致C值增大。发现了两种新颖的小液滴发射模式,分别称为第1阶段断裂和第2阶段断裂。纳米级多孔结构发生第1阶段断裂的原因在于较快的惯性扩散速度和较长的惯性时间;第2阶段断裂发生于微米级多孔结构,原因在于渗透的强化导致液滴高度的快速下降以及惯性时间的缩短。 | 杨卧龙 徐进良 纪献兵 | 2016 | 化工学报2016，67，9： | 3 |
| 15 | 液滴在不同润湿性表面上蒸发时的动力学特性显示文摘基于润滑理论,采用滑移边界条件建立了二维液滴厚度的演化模型和移动接触线动力学模型,利用数值计算方法模拟了均匀加热基底上固着液滴蒸发时的动力学特性,分析了液-气、固-气和液-固界面张力温度敏感性对壁面润湿性和液滴动态特性的影响.结果表明,液滴的运动过程受毛细力、重力、热毛细力和蒸发的影响,重力对液滴铺展起促进作用,而毛细力、热毛细力则起抑制作用;通过改变界面张力温度敏感性系数,可使液滴蒸发过程中的接触线呈现处于钉扎或部分钉扎模式,且接触线钉扎模式下的液滴存续时间低于部分钉扎模式;提高液-气与液-固界面张力温度敏感系数均可改善壁面润湿性能,加快液滴铺展速率;而增大固-气界面张力温度敏感系数则导致壁面润湿性能恶化、延缓液滴铺展过程;通过改变固-气界面张力温度敏感系数更有利于调控处于蒸发状态下的液滴运动. | 叶学民 张湘珊 李明兰 李春曦 | 2018 | 物理学报2018，67，11： | 2 |
| 16 | 球形液滴表面形状形成与自由能最小化原则关系的证明显示文摘真空中的液滴表面形状由表面自由能最小化原则所决定.忽略液滴重力的情况下,最小自由能对应于液滴最小表面积.我们推导出固定体积约束下的最小曲面所满足的方程,并运用线性化迭代法数值求解方程,从而证明该曲面为球面.此外,我们证明在超铺展效应中,当液膜的最终厚度一定时,液膜铺展形状也是由最小自由能原则决定,其形状为圆形. | 金康 王心怡 归凯航 | 2020 | 大学物理2020，39，9： | 2 |
| 17 | 含活性剂液滴铺展过程中的指进特征显示文摘含活性剂液滴放置在预置液膜上或固体壁面上时,表面活性剂浓度梯度将驱动液滴向周围铺展,并在铺展前沿处呈现出复杂的指进现象。通过数值模拟重现了含不溶性活性剂液滴在预置液膜表面铺展过程中的指进现象,分析了指进现象中不同手指的指长和指宽的增长率,结合液膜厚度的功率谱图,给出了导致液滴铺展最不稳定的最危险扰动波数。研究表明:因初始扰动的存在,在液滴底部的液膜最薄区域产生指进现象,且随时间延续,手指不断伸长、变宽、分叉,指进现象更加显著;施加不同形式的初始扰动呈现的指进现象有所区别:施加余弦扰动下的指进现象中长短手指分布较匀称,而施加随机扰动下的指进现象中长短手指分布均匀性较差,呈随机特征;在当前计算参数情形下,影响液滴铺展稳定性的最危险扰动波数为k=10。 | 叶学民 王媛媛 李春曦 | 2016 | 华北电力大学学报(自然科学版)2016，43，5： | 1 |
| 18 | 表面活性剂水溶液抑制煤体瓦斯解吸作用的研究进展显示文摘随着煤矿开采逐步向深部延伸,煤层瓦斯压力与含量趋于增大,瓦斯浓度超限问题日趋严重,而添加表面活性剂水溶液是降低煤体瓦斯涌出的重要技术手段。本文采用文献调查法分析了表面活性剂水溶液在煤矿瓦斯灾害防治中的应用情况,研究结果表明:(1)基于安全性、温和性考虑,表面活性剂优选顺序依次为两性和生物型、非离子、阴离子、阳离子,同时大部分非离子和两性表面活性剂具有良好的复配功能;(2)在试验浓度范围内,除生物型表面活性剂外,其他类型表面活性剂水溶液均出现明显的表面张力及接触角变化的浓度拐点,对应的临界胶束浓度为0.1%,获得表面活性剂水溶液润湿性效果排序为阴离子、非离子、两性、阳离子、生物型;(3)添加表面活性剂水溶液能够显著抑制煤岩瓦斯解吸扩散能力,这与水溶液的润湿铺展增强作用及封堵作用有关。 | 张雪洁 陈明义 张同浩 宋志雷 张磊 田富超 | 2022 | 矿业科学学报2022，7，6： | 0 |
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