纤维表面液滴形状变化的程序设计.doc

摘要：为了理解纤维上液滴在冷凝和蒸发过程中的生长或是减小，了解许多纤维性材料的应用，包括纤维过滤器，集水器和功能性服装的许多应用。在这项工作中，对挂在水平圆柱形纤维上的液滴形状变化进行了实验研究。结果发现，NRS液滴(重力的作用下形成的非旋转对称液滴)相关于纤维半径的相对大小（如测量的最大高度）反比于纤维半径，也就是说，（1）细纤维可以保持相对较大的液滴，因此优选用于过滤和功能性的服装;（2）在NRS液滴和纤维之间的接触线，这是理解液滴的重力作用对于微滴轮廓形状变化最至关重要的部分，在3D的空间中最有可能是条螺旋线。然而，重力对液滴的几何效果还不清楚。运用matlab软件编程测绘液滴在水平纤维上凝结的长度和宽度的变化，得出不同粗细的纤维上液滴长和宽变化的关系。本文主要分为三个章节，第一节介绍了课题研究的背景和意义，研究对象纤维表面液滴获取的实验基础和对实验拍摄照片的图像处理。第二节介绍了利用matlab软件进行编程实现对液滴黑白图像的处理并记录数据 。第三节主要从理论上给予液滴在纤维表面上形状变化的证明。

关键词 纤维；液滴；接触线；可视化；matlab

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 选题的意义及背景-1

1.1.1 纤维的简单介绍-1

1.1.2 水蒸气凝结的可视化实验研究-1

   1.1.3 论文的主要工作.2

1.2 实验及图像处理-2

1.2.1 可视化实验的操作-2

    1.2.2 照片的黑白上色处理.3

2液滴表面形状变化的程序设计4

  2.1  MATLAB软件的简单介绍.4

  2.2 程序设计原理及演示.4

  2.4数据处理.7

3 影响凝结的因数-8

 3.1 纤维半径对凝结的影响.8

 3.2液滴与纤维的接触角对凝结的影响-12

 3.3 成核理论的简单介绍14

 3.4 液滴生长过程的理论研究.14

 3.5 液滴成核的相关推导.15结论.17

致谢.18

参考文献.19

附录.20