展向磁场作用下液态金属GaInSn多层膜流实验研究

作     者：齐天煜 阳倦成 倪明玖 QI Tianyu;YANG Juancheng;NI Mingjiu

作者机构：中国科学院大学工程科学学院北京100049 西安交通大学航天航空学院机械结构与强度国家重点实验室西安710049 

出 版 物：《中国科学院大学学报（中英文）》 (Journal of University of Chinese Academy of Sciences)

年 卷 期：2019年第36卷第3期

页      面：320-325页

学科分类：080103[工学-流体力学] 08[工学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(51406193 51636009) 科技部项目(2013GB114000)资助 

主　　题：磁场 液态金属 液膜流动 多层通道 

摘      要：研究在展向磁场作用下,液态金属GaInSn膜流在有机玻璃方腔多层通道中的流动特性。实验首次采用3台激光轮廓测量仪同时捕捉3个位置的液膜表面2D轮廓变化,实现液膜厚度测量。研究结果表明:在有机玻璃通道内,液膜表面波动随流动雷诺数的增大而明显增加;引入的展向磁场有效地抑制沿磁场方向的表面波动,而对沿流向的波动影响较小。在液膜平均厚度变化方面,随磁场的增强,液膜厚度在较小雷诺数时减小,在中等雷诺数时先减小后增大,在大雷诺数时单调增大。同时,磁场对流动的阻碍作用在大雷诺数下表现得较为明显。相比单层膜流实验结果,多层膜流装置有效地改善膜流铺展性,更易实现在表面的大面积铺展。