液滴撞击圆柱表面的数值研究

发布时间：2024-04-11 04:54

　　液滴撞击现象在现实生活中随处可见,在工业领域和航空航天领域的应用也十分广泛,例如化学容器内液滴的飞溅、柴油机燃烧室中油滴对壁面的撞击、内燃机内燃油喷射导致的喷雾撞击壁面、液滴对飞机保护罩和直升机螺旋桨的撞击、液滴对发动机内部旋转整流帽的撞击等过程。近年来,不少研究者对液滴撞击壁面现象进行了研究,但大多都是基于平直壁面的研究,而针对壁面为曲面时的研究较少,且数值研究方法多为耦合水平集流体体积法。本文采用基于相场的格子Boltzmann方法对圆柱表面上的液滴撞击现象进行研究,并对流体物性和壁面特性改变时液滴变形情况的变化进行了较全面的分析。本文的主要工作有:(1)简述液滴撞击问题的研究现状及前人的研究结果,总结了前人对液滴撞击现象的理论、实验和数值仿真研究,发现该问题的研究多为平面上的撞击,对于曲面上的撞击研究较少。(2)简要介绍了格子Boltzmann方法,对其发展及特点进行了说明,后给出本文所用的具体计算模型,并对本文研究方法进行验证:通过对毛细波问题数值结果与理论结果比较、针对曲面上的液滴给定接触角与数值推断结果比较及液滴撞击液膜问题与已有数值研究结果的对比分析验证了本文所用模型的准...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.3毛细波界面位置在两种网格的数值模拟与解析解的比较

论文2123242Zzzzzzz3231343Zzzzzzz4243414Zzzzzzz力波方程（2.2....

图2.4液滴撞击液膜模型

图2.4液滴撞击液膜模型emodelofdropletimpactingonthethinfilm本文的理论基础上创建与文献[95]参数相同的只取右半侧区域）。选取液滴直径d=2r为特征r=1，密度比r=5，计算域左、右侧为对称边w=0.4，Pe=50....

图2.5Re=50时，液滴撞击液膜过程中的动态变形[93]

t=0.6t=3.0图2.5Re=50时，液滴撞击液膜过程中的动态变形[93]Fig.2.5Thedynamicdeformation[93]ofdropletimpactingonthethinfilmatReynoldsnumbersof....

图2.6Re=200时，液滴撞击液膜过程中的动态变形[93]

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本文编号：3950902