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液滴撞击液膜的射流与水花形成机理分析

梁刚涛 郭亚丽 沈胜强

液滴撞击液膜的射流与水花形成机理分析

梁刚涛, 郭亚丽, 沈胜强
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  • 建立了单液滴撞击平面液膜的物理与数学模型, 采用Coupled Level Set and Volume of Fluid方法对这种现象进行了数值模拟, 探讨了黏度和表面张力对冠状水花形态的影响. 通过分析撞击后液体内部的压力和速度分布, 揭示了液滴颈部射流的产生机理, 验证了Yarin 和Weiss提出的运动间断理论. 研究显示, 表面张力对冠状水花形态的影响远大于黏度的影响. 颈部射流的产生主要是由于撞击后颈部区域局部较大压差造成的, 随着撞击过程的继续, 压差作用减弱; 液膜内流体的径向运动对射流发展成冠状水花具有推动作用.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 51176017, 50976016)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-05-25
  • 修回日期:  2012-07-01
  • 刊出日期:  2013-01-05

液滴撞击液膜的射流与水花形成机理分析

  • 1. 大连理工大学能源与动力学院, 海洋能源利用与节能教育部重点实验室, 大连 116024
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 51176017, 50976016)资助的课题.

摘要: 建立了单液滴撞击平面液膜的物理与数学模型, 采用Coupled Level Set and Volume of Fluid方法对这种现象进行了数值模拟, 探讨了黏度和表面张力对冠状水花形态的影响. 通过分析撞击后液体内部的压力和速度分布, 揭示了液滴颈部射流的产生机理, 验证了Yarin 和Weiss提出的运动间断理论. 研究显示, 表面张力对冠状水花形态的影响远大于黏度的影响. 颈部射流的产生主要是由于撞击后颈部区域局部较大压差造成的, 随着撞击过程的继续, 压差作用减弱; 液膜内流体的径向运动对射流发展成冠状水花具有推动作用.

English Abstract

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