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研究生:呂彥林
研究生(外文):Yan-Lin Leu
論文名稱:微重力下液滴熱毛細移動之模擬
論文名稱(外文):The Simulation of Thermocapillary Migration of a Liquid Droplet under Microgravity
指導教授:楊毓民楊毓民引用關係
指導教授(外文):Professor Yu-Min Yang
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:化學工程研究所
學門:工程學門
學類:化學工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1994
畢業學年度:82
語文別:中文
論文頁數:106
中文關鍵詞:熱毛細移動微重力
外文關鍵詞:Thermocapillary MigrationMicrogravity
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隨著載人太空飛行時代的來臨,在微重力場環境下進行化工程序開始變得
可行而重要;在許多相關的操作中,都會遭遇到液滴(或氣泡)分散相在另
一連續相中運動的兩相行為。由於作用力場的不同,微重力場下流體運動
往往由在地球重力場下可被忽略的作用力所掌控,其中重要的因素之一為
界面張力。由於界面張力是溫度、組成及電位的函數,故本文以溫度梯度
的方式來造成界面張力梯度,引發液滴熱毛細移動。為了在地球上模擬微
重力場的環境,本文選用苯胺/水和水/苯甲酸丁酯為等密度液體實驗系
統,去除浮力,建立一溫度梯度場,進行液滴熱毛細移動的研究,實驗結
果並與緩慢流的理論結果進行比較。在 Ma=0.44∼5.82的實驗條件下,不
飽和苯胺/水系統在溫度梯度為 3817K/m時,熱毛細效率約為 35%;溫度
梯度為4831K/m 時,熱毛細效率則約為 28%。而飽和苯胺/水系統,在溫
度梯度為3817K/m 時,熱毛細效率則約為 52%。這些實驗結果顯示,質量
傳送行為會顯著地影響液滴熱毛細移動,使熱毛細效率降低。這種跨越界
面質傳的影響,將因浮力的消失而更為凸顯。此外,熱對流效應也有相當
程度的影響。對於飽和水/苯甲酸丁酯系統,在 Ma= 13∼162 的實驗條
件下,熱毛細效率約為 19.1%。實驗結果顯示,熱對流效應會造成熱毛細
效率大幅減低。

In order to reduce the buoyant force , two density matched
systems of aniline/water and water/n-butyl benzoate were
used in this paper . By means of establishing a constant
temperature gradient in the continuous phase, we studied the
thermocapillary migration of a liquid droplet . Experimental
results were then compared with the theoretical results of
creeping flow . Under the condition of Ma = 0.44∼5.82 , when
the temperature gradient was 3817K/m , the thermocapillary
efficiency of the unsaturated aniline/water system was 35% ,
and when the temperature gradient was 4831K/m, the
thermocapillary efficiency was 28% . Under the same condition
, the thermocapillary efficiency of the saturated aniline/
water system was 52% when the temperature gradient was 3817K/
m . These results indicated that the mass transfer would
affects the thermocapillary migration of a liquid
droplet noticeably and decrease the thermocapillary
efficiency . The effect of the mass transfer across the
interface would more serious if the buoyant force was removed
. Besides , the effect of thermal convection should also be
considered . For water/n- butyl benzoate system , in the
condition of Ma = 13∼162 , the thermocapillary efficiency was
19.1% . The results showed that the effect of the thermal
convection would reduced the thermo- capillary efficiency
drasticly .

QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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