节点文献
液滴连续撞击壁面的受力与流动特性数值研究
【机构】 北京航空航天大学航空科学与工程学院;
【摘要】 液滴撞击在日常生产生活中有着广泛应用,如喷雾冷却、土壤侵蚀等。实际情况下液滴撞击为多液滴连续撞击,然而目前研究主要聚焦于单液滴撞击力和形态变化,很难在生产中进行运用。本文通过数值模拟和实验方法,对连续液滴撞击的力学和形态学特性进行研究:通过增加液滴个数研究液膜厚度的影响;通过改变液滴撞击时间间隔研究液膜内残存力和液膜形态的影响。首先,利用高灵敏度压电传感器和高速摄像机测量了单个液滴壁面的受力和形态;其次,通过与实验结果对比,验证了采用流体体积分数法(VOF)并辅以动态接触角模型进行液滴撞击模拟的精度;最后,开展了液滴连续撞击壁面的受力与流动特性数值研究。研究结果表明:连续撞击的峰值力大于单液滴撞击的峰值力,但前者的峰值力发生时刻明显晚于后者;连续撞击的最大剪切应力大于单液滴撞击;大时间间隔下,液滴发生飞溅破碎,而小时间间隔下,液滴则在根部附近出现环状突起;在所有工况下,液滴内部的压力场和速度场均受转弯线限制。
【基金】 国家自然科学基金12072014
- 【会议录名称】 第十三届全国流体力学学术会议摘要集(上)
- 【会议名称】第十三届全国流体力学学术会议
- 【会议时间】2024-08-09
- 【会议地点】中国黑龙江哈尔滨
- 【分类号】O353.4
- 【主办单位】中国力学学会流体力学专业委员会