一种液滴大小可控的微喷雾形成方法技术

本发明专利技术公开了一种液滴大小可控的微喷雾形成方法，包括以下步骤：S1：制作超疏水网格表面；S2：利用超疏水网格表面搭建微喷雾形成设备；S3：利用微喷雾形成设备记录超疏水网格表面的临界速度；S4：根据超疏水网格表面的临界速度和表面能最低原理，形成液滴大小可控的微喷雾。本发明专利技术通过搭建微喷雾形成设备，并调节超疏水网格大小来实现微喷雾液滴大小可控，使流体通过大小均匀的超疏水网格表面来产生喷雾。该方法简单易操作，并且对产生可控大小的均匀性液滴有效，可应用于工业生产中。在工业应用中，该方法可以大大的增加喷涂的均匀性和农药喷洒的利用率等，具有较好的实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种液滴大小可控的微喷雾形成方法
本专利技术属于微喷雾
，具体涉及一种液滴大小可控的微喷雾形成方法。
技术介绍
微喷雾表面喷涂、农药喷洒以及内燃机燃烧等方面具有潜在的应用价值。目前，在这些应用中，产生微喷雾的主流方法是将液体通过高压从喷嘴中喷出，喷出的液体由于要使表面能降低到最低而断裂并形成液滴，或者是使用静电场或超声波的作用，使液体雾化。但是这些方法产生的小液滴的大小是没有办法控制的，均匀性就更没办法控制了。因此，如何用简单普适的方法产生大小可控和均匀性高的喷雾是推动工业应用的必然要求。微喷雾的形成主要是柱状或片状的流体由于瑞利不稳定性而断裂开来形成。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决液滴大小不好控制的问题，提出了一种液滴大小可控的微喷雾形成方法。本专利技术的技术方案是：一种液滴大小可控的微喷雾形成方法包括以下步骤：S1：制作超疏水网格表面；S2：利用超疏水网格表面搭建微喷雾形成设备；S3：利用微喷雾形成设备记录超疏水网格表面的临界速度；S4：根据超疏水网格表面的临界速度和表面能最低原理，形成液滴大小可控的微喷雾。进一步地，步骤S1包括以下子步骤：S11：利用水和酒精分别超声清洗铜网三遍；S12：将清洗后的铜网放在定性滤纸上，使水分和酒精蒸发；S13：在铜网上喷涂Glaco溶液并晾干，形成超疏水网格表面。进一步地，步骤S2中，搭建微喷雾形成设备的方法为：将超疏水网格表面固定在支架上，并将注满水的注射器针头对准超疏水网格表面，得到微喷雾形成设备。进一步地，步骤S3包括以下子步骤：S31：将注射器针头的液滴滴下，使其撞击在超疏水网格表面上；S32：改变液滴高度，并计算不同液滴高度的撞击速度；S33：记录喷雾形成时的撞击速度，作为临界速度。进一步地，步骤S32中，撞击速度v的计算公式为：其中，m表示液滴重量，g表示重力加速度，h表示液滴高度。进一步地，步骤S4包括以下子步骤：S41：记录不同大小的超疏水网格表面的临界速度；S42：根据表面能最低原理和不同大小的超疏水网格表面的临界速度，得到喷雾大小形成分布；S43：根据喷雾大小形成分布和所需微喷雾大小，更换超疏水网格表面，形成液滴大小可控的微喷雾。进一步地，步骤S42中，表面能最低原理为：Rdrop/Rlength＝1.5其中，Rdrop表示断裂后的液滴直径，Rlength表示网格表面上的孔洞宽度。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术通过搭建微喷雾形成设备，并调节超疏水网格大小来实现微喷雾液滴大小可控，使流体通过大小均匀的超疏水网格表面来产生喷雾。(2)该方法简单易操作，并且对产生可控大小的均匀性液滴有效，可应用于工业生产中。(3)在工业应用中，该方法可以大大的增加喷涂的均匀性和农药喷洒的利用率等，具有较好的实用性。附图说明图1为微喷雾形成方法的流程图；图2为微喷雾形成设备的结构图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施例作进一步的说明。如图1所示，本专利技术提供了一种液滴大小可控的微喷雾形成方法，包括以下步骤：S1：制作超疏水网格表面；S2：利用超疏水网格表面搭建微喷雾形成设备；S3：利用微喷雾形成设备记录超疏水网格表面的临界速度；S4：根据超疏水网格表面的临界速度和表面能最低原理，形成液滴大小可控的微喷雾。在本专利技术实施例中，如图1所示，步骤S1包括以下子步骤：S11：利用水和酒精分别超声清洗铜网三遍；S12：将清洗后的铜网放在定性滤纸上，使水分和酒精蒸发；S13：在铜网上喷涂Glaco溶液并晾干，形成超疏水网格表面。在本专利技术实施例中，如图2所示，步骤S2中，搭建微喷雾形成设备的方法为：将超疏水网格表面固定在支架上，并将注满水的注射器针头对准超疏水网格表面，得到微喷雾形成设备。在本专利技术实施例中，如图1所示，步骤S3包括以下子步骤：S31：将注射器针头的液滴滴下，使其撞击在超疏水网格表面上；S32：改变液滴高度，并计算不同液滴高度的撞击速度；S33：记录喷雾形成时的撞击速度，作为临界速度。在本专利技术实施例中，如图1所示，步骤S32中，撞击速度v的计算公式为：其中，m表示液滴重量，g表示重力加速度，h表示液滴高度。在本专利技术实施例中，如图1所示，步骤S4包括以下子步骤：S41：记录不同大小的超疏水网格表面的临界速度；S42：根据表面能最低原理和不同大小的超疏水网格表面的临界速度，得到喷雾大小形成分布；S43：根据喷雾大小形成分布和所需微喷雾大小，更换超疏水网格表面，形成液滴大小可控的微喷雾。在本专利技术实施例中，如图1所示，步骤S42中，表面能最低原理为：Rdrop/Rlength＝1.5其中，Rdrop表示断裂后的液滴直径，Rlength表示网格表面上的孔洞宽度。本专利技术的工作原理及过程为：市面上产生喷雾的产品一般都是使用高压喷嘴的方式实现，这种喷雾的形成方式是：喷嘴中喷射出片状的液体，片状的液体会由于不稳定性而断裂成柱状，该液柱继而再断裂成小液滴。由于液柱半径的分布不均而造成了最后液滴尺寸的分布不均。但是在大小均匀的网格表面上，液滴撞击后形成的液柱半径是均匀且光滑的，所以液柱断裂后形成的小液滴大小也比较均匀。本专利技术为了解决液滴大小不好控制的技术问题，首先需要解决的技术问题为使破碎前的片状或柱状流体大小均匀，为此，本专利技术设计了一种最简单普适的解决方法，基于流体从管中流出并断裂的机理，即普拉托-瑞利不稳定性，使液滴撞击在大小均匀的网格表面，此时会有流体穿透的现象发生，穿透网格的流体会形成液柱，液柱的尺寸会由于网格大小均匀而保持一致，得到大小可控、均匀性好的喷雾液滴。为使喷雾液滴的大小均匀，就要保证液柱的直径均匀，其中包括单个液柱在断裂前的粗细均匀及多个液柱的直径相等，断裂后产生的液滴半径由于表面能最低原理会大于初始液柱的半径。本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术通过搭建微喷雾形成设备，并调节超疏水网格大小来实现微喷雾液滴大小可控，使流体通过大小均匀的超疏水网格表面来产生喷雾。(2)该方法简单易操作，并且对产生可控大小的均匀性液滴有效，可应用于工业生产中。(3)在工业应用中，该方法可以大大的增加喷涂的均匀性和农药喷洒的利用率等，具有较好的实用性。本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本专利技术的原理，应被理解为本专利技术的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本专利技术公开的这些技术启示做出各种不脱离本专利技术实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液滴大小可控的微喷雾形成方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：制作超疏水网格表面；/nS2：利用超疏水网格表面搭建微喷雾形成设备；/nS3：利用微喷雾形成设备记录超疏水网格表面的临界速度；/nS4：根据超疏水网格表面的临界速度和表面能最低原理，形成液滴大小可控的微喷雾。/n

【技术特征摘要】
1.一种液滴大小可控的微喷雾形成方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：制作超疏水网格表面；
S2：利用超疏水网格表面搭建微喷雾形成设备；
S3：利用微喷雾形成设备记录超疏水网格表面的临界速度；
S4：根据超疏水网格表面的临界速度和表面能最低原理，形成液滴大小可控的微喷雾。


2.根据权利要求1所述的液滴大小可控的微喷雾形成方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下子步骤：
S11：利用水和酒精分别超声清洗铜网三遍；
S12：将清洗后的铜网放在定性滤纸上，使水分和酒精蒸发；
S13：在铜网上喷涂Glaco溶液并晾干，形成超疏水网格表面。


3.根据权利要求1所述的液滴大小可控的微喷雾形成方法，其特征在于，所述步骤S2中，搭建微喷雾形成设备的方法为：将超疏水网格表面固定在支架上，并将注满水的注射器针头对准超疏水网格表面，得到微喷雾形成设备。


4.根据权利要求1所述的液滴大小可控的微喷雾形成方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下子步骤：
S31：将注射器针头的液滴滴下，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈龙泉，孙莉杰，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51