不 同 表 面 張 力 水 溶 液 之
高 速 雙 液 滴 碰 撞

周秉忠

指導教授：潘國隆 博士

國立台灣大學機械工程學研究所

摘要

    本文針對不同的溶液下所產生的液滴進行正向對撞，進而觀察其碰撞之現象，並且建立一套產生液滴之實驗設備，以及建立一套可觀測液滴撞擊現象的觀測設備，經由改變溶液的性質(表面張力)以及液滴大小與速度，並且藉由攝影所擷取的瞬間影像來了解液滴對撞之現象。實驗著重於二部份，第一，利用液滴產生器以及氣壓缸產生一穩定的低速以及高速液滴，並且能夠改變其成型的粒徑大小以及速度，第二，產生穩定液滴之後，進而使其對撞，對撞面必須為正向，且此二液滴的粒徑大小必須一樣，之後再觀察其現象。期望能夠提供液滴碰撞現象明確而且充分的資料。

    過去前人對於液滴碰撞的研究雖然多，然而在之前的研究當中，其所探討之區域主要在較低韋伯數之區域，因此，本實驗主要在於能夠產生高速(高韋伯數)之液滴並且將其正向對撞。而本實驗的控制參數為液滴的性質(表面張力)、液滴大小與速度、噴嘴孔徑的大小、訊號產生器之電壓以及頻率、氣壓缸的壓力大小、馬達之轉速。

    本實驗主要探討三個部份：一為在低速(低韋伯數)之下，液滴撞擊之現象觀察與討論；二為在高速(高韋伯數)之下，液滴撞擊之現象觀察與討論；三為更換不同的溶液，將表面張力改變，進而觀察其液滴撞擊的現象，而最後將實驗所得到之數據整理完整，之後再加以分析與比較其之間的差異。

關鍵字：液滴碰撞、液滴產生器、高速液滴、表面張力、韋伯數、訊號產生器