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等直径微液滴碰撞过程的改进光滑粒子动力学模拟

蒋涛 陆林广 陆伟刚

等直径微液滴碰撞过程的改进光滑粒子动力学模拟

蒋涛, 陆林广, 陆伟刚
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  • 运用一种改进光滑粒子动力学(SPH)方法模拟了相溶和不相溶两种情况下的等直径微液滴碰撞动力学过程. 为提高传统SPH方法的数值精度和稳定性, 采用一种不涉及核导数计算的核梯度改进形式; 为处理液滴界面张力采用修正的van der Waals表面张力模型. 通过模拟牛顿液滴碰撞聚并变形过程并与相关文献或试验结果进行对比, 验证了改进SPH 方法模拟微液滴碰撞过程的可靠性. 随后, 研究了基于van der Waals模型相溶聚合物微液滴碰撞聚并变形过程及不相溶微液滴碰撞后的反弹、分离过程, 讨论了碰撞过程中碰撞速度、碰撞角度、密度比等参数对碰撞变形过程的影响, 分析了流体桥、旋转角度等因素的变化情况.
    • 基金项目: 江苏省高校自然科学研究项目(批准号: 12KJD570001)和江苏省青年科学基金(批准号: BK20130436) 资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-05-01
  • 修回日期:  2013-08-15
  • 刊出日期:  2013-11-20

等直径微液滴碰撞过程的改进光滑粒子动力学模拟

  • 1. 扬州大学数学科学学院, 扬州大学水利科学与工程学院, 扬州 225002;
  • 2. 西北工业大学应用数学系, 西安 710129
    基金项目: 

    江苏省高校自然科学研究项目(批准号: 12KJD570001)和江苏省青年科学基金(批准号: BK20130436) 资助的课题.

摘要: 运用一种改进光滑粒子动力学(SPH)方法模拟了相溶和不相溶两种情况下的等直径微液滴碰撞动力学过程. 为提高传统SPH方法的数值精度和稳定性, 采用一种不涉及核导数计算的核梯度改进形式; 为处理液滴界面张力采用修正的van der Waals表面张力模型. 通过模拟牛顿液滴碰撞聚并变形过程并与相关文献或试验结果进行对比, 验证了改进SPH 方法模拟微液滴碰撞过程的可靠性. 随后, 研究了基于van der Waals模型相溶聚合物微液滴碰撞聚并变形过程及不相溶微液滴碰撞后的反弹、分离过程, 讨论了碰撞过程中碰撞速度、碰撞角度、密度比等参数对碰撞变形过程的影响, 分析了流体桥、旋转角度等因素的变化情况.

English Abstract

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