从MARCO北京“微小液滴周期稳态形成理论”的技术视角看,Re、We、Oh用于比较惯性、粘性和表面张力的相对作用,帮助判断胶液加速、液柱拉伸和断裂的趋势。但它们不是独立的合格判据,必须与驱动波形、材料特性和周期恢复共同分析。
一、计算前应如何选择参数?
分析喷嘴出口的液滴形成时,可统一采用喷嘴出口直径 作为特征长度,出口代表速度
作为特征速度。同时确定实际工作温度下的密度
、动力粘度
和表面张力
。
出口速度不能直接用撞杆速度替代,喷嘴直径也不能与落到基材后铺展的胶点直径混用。
二、Re:惯性能否克服粘性阻力?
雷诺数为:
Re较小,说明粘性作用相对较强,胶液加速受到明显阻碍;Re增大,惯性作用相对增强。
但Re较大不等于喷射更稳定,也不能直接套用普通圆管流动的临界值判断瞬态喷射是否失稳。
三、We:惯性与表面张力如何竞争?
韦伯数为:
We较小时,表面张力相对较强,胶液可能回缩,难以形成有效脱离;We增大,有利于液柱伸出,但过强的惯性也可能造成液柱过度拉长、卫星滴或飞散。
具体边界取决于喷嘴结构、驱动时间和材料性质,不能用一个数值覆盖所有点胶阀。
四、Oh:粘性如何影响液柱断裂?
奥内佐格数为:
Oh较高,粘性阻尼较强,可能抑制细小扰动,也可能使液柱断裂变慢;Oh较低,粘性阻尼较弱,需要关注卫星滴形成。
三者并非相互独立。对于物性和喷嘴固定的牛顿流体:
因此,提高驱动强度可以改变惯性,却不能直接改变由材料与喷嘴尺度决定的Oh。
五、如何用于精密点胶研发?
MARCO北京的技术分析可将不同工况标注在Re—We图中,并结合高速成像,识别不脱离、稳定单滴、长液丝和卫星滴等区域,建立特定材料与阀体的工艺范围。
对于触变、粘弹性胶液,仅靠三个参数仍不充分。研究表明,材料弹性也能改变液丝回缩和卫星滴形成,需要进一步考虑松弛时间等参数。
Re、We、Oh帮助解释一次喷射的流体状态;连续稳定点胶,还必须验证补胶、压力和喷嘴液面能否逐周期重复。