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yelanghaiyun新虫 (小有名气)
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关于蒸发速率的问题 已有1人参与
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| 现在有一个问题，一个直径几百微米的液滴滴在二百度的不锈钢基体上，该液滴含有体积比10%的纳米颗粒，随后溶剂（水或者酒精）会马上会发，纳米颗粒留在基体上。问题：如何求出溶剂的挥发时间，精确到数量级级别就可以了，有相关的计算公式吗？如何计算？或者有相关关于这种问题的文献，书籍吗？ |
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yelanghaiyun
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您好。 我是做实验过程中遇到了这个问题。发现，在ms级的时间间隔内，液滴似乎并不能完全蒸发，导致沉积效率较低。因此，想从理论计算方面进行考虑，找到问题所在，或者更换比热更小的液体。 您提到的“液体的比热和气化热，比金属的比热和导热（能力？）大了5百到7百倍”，说的是？ 比如：100℃水的比热为4217J/（kg.K），热导率为0.68W/（m.K），不锈钢的比热为500J/（kg.K），热导率为17W/（m.K）。您指的“5百到7百倍”是说？ 您提到的“至于基体是否能提供足够的热量，对于液滴来说，一次性的液滴，应该没有这个问题，必须是连续的液流才有这样的问题。” 由于液滴是雾化过的，且同一点同一时刻也就喷了几个液滴而已，因此假定不存在连续流问题，暂将模型简化为一个液滴碰撞基体的过程。在这个过程中，我约定了时间条件，比如，5ms，要求液滴在5ms内蒸发完，在这个过程中基体要保证供热能力，下一个时间点会有第二个液滴打过来。这里并不是无限长时间，如果时间足够长，基体必然能够保证供热能力，这个问题就没有意义了。 所以，现在就需要计算，保证5ms内供热，基体需要多厚？基体的温降是怎样的？... |
5楼2015-08-04 16:49:02
2楼2015-08-01 13:12:42
yelanghaiyun
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3楼2015-08-03 15:32:01
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我比较关心常温常压下的蒸发过程。楼主的题目涉及沸腾过程。就比较复杂了。 不过，我猜想，按照气态方程和沸腾温度就可以直接求得一个理想的蒸发速度（速率）来。然后通过液滴的质量推算出液滴的蒸发速度。130度的基体，（比200度低了不少，）估计就是毫秒级的干燥速度了。 至于基体是否能提供足够的热量，对于液滴来说，一次性的液滴，应该没有这个问题，必须是连续的液流才有这样的问题。 不用想，就这基体肯定是不能连续提供这足够的能量的。液体的比热和气化热，比金属的比热和导热（能力？）大了5百到7百倍，你需要以一比几百的速率随时更换新的高温的基体，才能保证基体的温度不变。例如把基体做成薄壁空心的球，内部用高速流动的130度的金属液体或油来提供恒温，（这个方法我以前试过，但是温度没有130度那么高，所以我是用加热过的机油的）靠等离子焰流这点热量是远不够的。 不知道楼主是搞作业还是搞项目。 |
4楼2015-08-03 20:45:50
