气溶胶喷射打印中圆形射流的雾流可视化

以微小水滴作为光散射粒子,可利用 Aerosol Jet(R) 直写系统可视化圆形微射流的雾流模式。可视化图像显示,对于射流雷诺数 Re < 600,尤其 D = 0.3 mm 及更小时,层流雾射流似延伸至喷嘴孔直径 D 的 20 倍以上。对于更小射流(如 D = 0.15 mm),层流准直雾流在 Re < 600 时可保持至 40xD,在 Re ~ 1500 时距喷嘴 20xD 内保持。较大射流(如 D = 1.0 mm 且 Re < 600)相关雾流的层流部分因黏性扩散趋于呈现明显渐宽。对于自由射流,其破碎长度——自喷嘴起层流转湍流雾流发生处,以雾流急速拓宽发端为标志——随 Re 增大而减小。冲击壁面的存在倾向抑制湍流发展,即便壁置于给定 Re 下自由射流破碎长度更下游。冲击射流发展湍流的临界 Re 随间距 S 减小而增大。D = 1.0 mm 冲击射流雾流似在 S = 12 mm 时即便 Re > 4000 仍保持层流。