竖直平板表面流动液膜厚度的实验研究

摘要

液膜厚度是研究液膜流动特性的重要参数.为了得到液膜流动过程中厚度的变化规律,对竖直平板表面上由重力驱动的水膜流动进行实验测量.自主设计并搭建降液膜流动实验台,利用电容式液膜测厚仪统计分析层流流动,距离入口25 cm处的流动液膜厚度随时间的演化状况.实验结果表明:在时间域上,观测点的液膜厚度值不断发生变化.Re=297时,0～70 s内的流动液膜的波动性平稳,厚度平均值接近168.5μm.Re=462与Re=627时,在0～40 s时间段内波动较强烈,40～ 70 s的液膜流动趋于平稳状态.Re =814时,所测时间段0～70 s,液膜波动较剧烈,波动幅度增大.液膜厚度与雷诺数正线性相关.当Re=814时,每个时间点的液膜厚度在360 μm以上,高于其他三种不同雷诺数时的液膜厚度.高雷诺数时液膜的波动状况更加剧烈,减小雷诺数有利于形成光滑的液膜.从侧面体现出流动液膜具有不稳定性.