Simulation and Experimental Research on the Liquid Spreading Behavior in the Wire Sawn Kerf

材料科学 表面张力 机械 流体体积法 毛细管作用 参数统计 切片 粘度 计算流体力学 流量(数学) 机械工程 复合材料 工程类 热力学 统计 物理 数学
作者
Lin Lin,Hui Huang
出处
期刊:Research Square - Research Square
标识
DOI:10.21203/rs.3.rs-322923/v1
摘要

Abstract The significance of liquid for abrasive wire sawing has been demonstrated by researchers with considerable studies. However, its performance in the spreading behavior is limited by the development trend of larger area wafer and narrower slicing kerf. Nevertheless, studies on the liquid spreading behavior in the wire sawing kerf are awfully limited. In this paper, a 3D CFD (Computational Fluid Dynamics) model was presented to simulate the liquid spreading behavior in the kerf. Where a VOF (Volume of Fluid) method with a CSF (Continuum Surface Force) model is used to simulate multiphase flow, and an empirical correlation for characterizing the liquid dynamic contact angle is introduced using UDF (User Defined Functions). Parametric simulations were performed on the kerf area, kerf width, liquid viscosity, liquid surface tension and liquid velocity at the inlet area of the kerf. Verification experiments are conducted for the validity of the simulation model. From both simulation and experimental results, three typical liquid spreading regimes in the kerfs are found, which perform distinct different effects on wire sawing. Moreover, the limiting conditions of the three spreading regimes are identified by non-dimensional analysis, then a prediction model is proposed for the liquid spreading regime, by given a set of Weber number and Capillary number. For wire sawing, the increase in the wafer area will not change the liquid spreading regime in the kerf, but the reduction of the kerf width will significantly hinder the liquid spreading behavior. By adjusting the physical properties and supply conditions of the liquid, the spreading regime can be effectively converted to facilitate wire sawing.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
dinhogj完成签到,获得积分10
刚刚
zyw完成签到 ,获得积分10
4秒前
王小凡完成签到 ,获得积分10
6秒前
CAOHOU应助dddd采纳,获得10
8秒前
Smiling完成签到 ,获得积分10
13秒前
小林神完成签到,获得积分10
14秒前
xiaofenzi完成签到,获得积分10
18秒前
mix完成签到 ,获得积分10
24秒前
25秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
26秒前
Banff完成签到,获得积分10
27秒前
27秒前
baomingqiu完成签到 ,获得积分10
29秒前
MS903完成签到 ,获得积分10
30秒前
哈哈哈发布了新的文献求助10
30秒前
fuws完成签到 ,获得积分10
30秒前
关外李少发布了新的文献求助10
31秒前
xzy998应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
jueshadi完成签到 ,获得积分10
34秒前
轻语完成签到 ,获得积分10
36秒前
38秒前
star完成签到,获得积分10
38秒前
小李完成签到 ,获得积分10
39秒前
CJW完成签到 ,获得积分10
40秒前
华理附院孙文博完成签到 ,获得积分10
40秒前
zyz完成签到,获得积分10
42秒前
fomo完成签到,获得积分10
45秒前
ding应助cavendipeng采纳,获得10
46秒前
终于花开日完成签到 ,获得积分10
48秒前
K. G.完成签到,获得积分0
48秒前
沙里飞完成签到 ,获得积分10
49秒前
bing完成签到,获得积分10
51秒前
友好语风完成签到,获得积分10
52秒前
53秒前
bigpluto完成签到,获得积分10
54秒前
K先生完成签到 ,获得积分10
56秒前
CLTTTt完成签到,获得积分10
56秒前
易水寒完成签到 ,获得积分10
56秒前
58秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Coking simulation aids on-stream time 450
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
Novel Preparation of Chitin Nanocrystals by H2SO4 and H3PO4 Hydrolysis Followed by High-Pressure Water Jet Treatments 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4015640
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3555625
关于积分的说明 11318138
捐赠科研通 3288796
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1812284
邀请新用户注册赠送积分活动 887882
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 812015