流体性质对液滴碰撞壁面影响的数值研究

摘要：

不同学者对液滴碰撞动力学的研究结论具有差异,研究的流体种类也较为单一.该文建立的研究体系包含了水、甘油水溶液、硅油、常温液态金属在内的9组流体,将流体黏度、表面张力的研究范围扩展至1～970mPa·s、20～500 mN/m,通过相场法数值模拟,补充低Reynolds数Re的液滴碰撞数据,探索已有理论的适用性.研究表明:碰撞初期,铺晨因子β随无量纲时间τ变化的已有理论主要适用于Re＞100的情况.最大铺展因子βmax与Weber数We在毛细力区满足βmax∝ Web,在黏性力区满足βmax∝Reb,与已有理论相符,壁面润湿性对指数b的影响具有规律.最小中心厚度h*min仅在We≥10时与已有理论hmin∝Re-0.5相符;We＜10时,h*min受到壁面润湿性和表面张力的明显影响.而当Re趋近于1时,βmax和hh*min由液滴初始动能和壁面润湿性决定,偏离上述幂函数规律.

关键词：液滴碰撞、流体性质、壁面润湿性、铺展因子、中心厚度、相场法

所属期刊栏目：62

分类号：TK121(热力工程、热机)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-03-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：294-302