1. 研究目的与意义（文献综述）

为设计射流速率为每秒40滴的即震式滴头结构，需要对微滴喷射技术进行研究，微滴喷射可以精确的分配液体体积，喷射的液滴体积一般为微升至纳升级，有的甚至达到了皮升级别，产生微滴喷射的装置多种多样，根据微滴产生的原理可以将这些装置分为三大类，连续式微滴喷射装置，按需式微滴喷射装置，机械撞针式微滴喷射装置，本次研究的是机械撞针式微滴喷射装置。微滴喷射技术的理论基础是Rayleigh于19世纪提出的射流断裂理论。对射流的研究可以追溯到Bidone(1829)，Savart(1833)，Magnus(1859)，Plateau(1873)，Boussinesq(1877)，和Rayleigh(1882)，他们的研究主要集中在射流断裂的机理。自Bidone研究圆柱形喷嘴对射流形状的影响之后，Savart首次对射流的不稳定性和断裂机理进行了系统研究，发现射流表面存在着不同程度的扰动，随时间增长最终导致射流液柱断裂形成液滴，并且提出了射流断裂定律，即当孔径固定时，射流长度与射流速度成正比；当固定射流速度时，射流长度正比于射流直径。Savart的研究为之后的发展奠定了基础和方向，射流断裂理论开始迅速发展。对于射流不稳定性机理的研究，Plateau创新的提出从表面能量出发，并发现了射流断裂条件。液体在压力作用下经过针孔，喷头等挤出进入大空间形成射流继续流动，在表面张力作用下扩撒断裂成为液滴。近几十年来，由于射流振动器应用广泛，可用于制作射流流量计，边界层分流控制，水利工程中抑制蓝藻生长，以及射流断裂在喷墨打印机，化工造粒，纺织燃烧等工业过程中的应用，人们对射流断裂形成液滴的机理进行了更深一步的研究。

人们对液体射流断裂机理的研究发现，对液体射流液柱施加一定频率的纵向外加干扰振动，可以促进液柱断裂并提高液滴的粒径均匀性，随着系统性研究的发展，建立了完整的射流振动断裂理论，并成功应用于生产高均匀性的金属球体，射流振动造粒生产金属球体的工艺通过调节射流速度，外加干扰振动频率和射流针孔径等操作条件，实现金属球体尺寸的可调性。把这个原理用于工业造粒能得到粒度均一的颗粒，即震式滴头用于产生稳定的断裂射流，而对射流施加一定频率的干扰能使射流成为均匀液滴，在一定时间内得到数量较多的均匀液滴，以提高生产效率。

2. 研究的基本内容与方案

1. 通过查阅文献了解射流振动断裂生成均匀液滴的机理，即对流体材料施加一定的压力，流体在一定压力作用下通过微孔形成射流，然后通过扰动装置产生的振动信号对射流施加一定频率的扰动，射流就会在扰动和表面张力的共同作用下断裂为连续微滴。连续式喷射技术的特点是微滴连续且尺寸均匀，喷射的频率很高，效率很高。

2. 研究目标

1. 掌握微滴喷射技术及射流断裂的基本原理和应用实例。

   剩余内容已隐藏，您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容！

   3. 研究计划与安排

   第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

   第4－6周：按照设计方案，完成滴头的结构设计。

   第7－9周：采用3d打印及流体抛光技术或者电解加工技术加工符合要求滴头，测试滴头，进行试验并调试

   剩余内容已隐藏，您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容！

   4. 参考文献（12篇以上）

   [1]裴艳博. 按需式微熔滴喷射打印过程的仿真与优化研究[d]. 哈尔滨工业大学.，2014

   [2]王永先. 电磁力驱动焊料微喷射原理与实验研究[d]. 华中科技大学，2007

   [3]丁思源. 表面张力对液滴形成和运动形变规律影响的可视化研究[d].北京建筑大学,2016

   [4]黄强强. 聚合物熔体微液滴喷射自由成形技术研究[d].北京化工大学,2017.

   剩余内容已隐藏，您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容！立即支付