铝液滴撞击曲面的流动特性分析 |
| |
引用本文: | 李逢超,付宇,李超,杨建刚,胡春波.铝液滴撞击曲面的流动特性分析[J].物理学报,2022(18):181-193. |
| |
作者姓名: | 李逢超 付宇 李超 杨建刚 胡春波 |
| |
作者单位: | 1. 西北工业大学燃烧热结构与内流场重点实验室;2. 西北工业大学无人系统技术研究院 |
| |
基金项目: | 国家自然科学基金(批准号:52006169,51876178)资助的课题~~; |
| |
摘 要: | 为揭示高表面张力的铝液滴撞击弯曲壁面的铺展机制,基于流体体积方法建立了铝液滴撞壁的数值计算模型,通过分析韦伯数(We)、奥内佐格数(Oh)以及壁面曲率(k)对液滴碰壁过程的影响规律,探索了铝液滴在曲面上的铺展特性与流动机理.研究结果表明:随着We的增大,铝液滴的撞壁行为模式依次表现为黏附、反弹以及破碎射流;由于铺展和回缩过程都会产生能量耗散,因此液滴回缩速度要小于其铺展速度.在撞壁过程中,接触点处产生了两次压力峰和速度峰,分别出现在撞壁时刻与即将反弹时刻.随着k的增加,液滴的最大铺展系数不断增加,且在平面上最小,但曲率变化对液滴铺展速度的影响并不突出.基于计算结果,通过引入k对铺展系数预测模型作出了修正.同时,基于能量守恒定律,对铝液滴在曲面上的流动过程进行分析,建立了多因素耦合作用下的铺展系数计算模型.与撞击平面相比,液滴在曲面上的铺展系数不仅与液滴的运动参数、壁面的润湿性有关,还与壁面曲率与液滴曲率之比有关.本文提出的两种预测模型均能为实际的工程应用提供参考依据.
|
关 键 词: | 铝液滴 弯曲壁面 流体体积方法 预测模型 |
|
| 点击此处可从《物理学报》浏览原始摘要信息 |
| 点击此处可从《物理学报》下载免费的PDF全文 |
|