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液滴撞击湿润壁面的运动形态及飞溅运动机制
  • ISSN号:0459-1879
  • 期刊名称:《力学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O359[理学—流体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]北京交通大学机械与电子控制工程学院,北京100044, [2]北汽福田汽车股份有限公司工程研究院,北京102206
  • 相关基金:国家自然科学基金(51276011)、北京市自然科学基金(3132016)、国家高技术研究发展计划(2013AA065303)和内燃机燃烧学国家重点实验室开放基金(k2013-3)资助项目.
中文摘要:

壁面液体层的存在对液滴撞击壁面的运动具有重要的影响.采用气液两相流动相界面追踪的水平集和流体体积复合方法和壁面润湿模型,实现了液滴撞击湿润壁面运动的数值求解;在此基础上,开展了液滴撞击湿润壁面运动的研究.研究结果表明:液滴以不同速度撞击湿润壁面时,会呈现出黏附铺展、波动运动、皇冠几何体运动以及飞溅运动等几种不同的运动形态,液滴撞击湿润壁面后的压力分布是不同运动形态形成的主要原因;飞溅运动是一定条件下皇冠几何体运动的一种特殊形态,液滴从皇冠几何体侧壁顶端的飞溅分离满足毛细破碎理论;撞击速度对分离液滴的运动方向影响较小,而对壁面液体层厚度的影响则较大;撞击速度和壁面液体层厚度对分离液滴形态、飞溅分离位置、飞溅速度以及飞溅发生时刻等都具有一定的影响.

英文摘要:

The liquid layer has an important effect on the movement of a droplet after impacting on a wet wall. The numerical solution of the movement of a droplet impacting on a wet wall was realized by using the combined Level Set- VOF method for gas-liquid interface tracking and the wall wetting model, and the movement of a droplet impacting on a wet wall was researched. The results show that there are several different movement forms after a droplet impacting on a wet wall under different impacting velocities, such as adhesion spreading, wave, crown and splashing, and the pressure distribution induced by the impacting is the main reason of different movement forms. The movement of splashing is a special form of crown movement under certain conditions, and its formation satisfies the theory of capillary breaking. The effect of the impacting velocity on the movement direction of splashing is small, while the effect of the thickness of the liquid layer is bigger. Both impacting velocity and liquid layer have certain influence on the droplet shape, splashing separation position, splashing velocity and splashing occurrence time.

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期刊信息
  • 《力学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国力学学会 中国科学院力学研究所
  • 主编:魏悦广
  • 地址:北京市海淀区北四环西路15号中科院力学所内《力学学报》
  • 邮编:100190
  • 邮箱:lxxb@cstam.org.cn
  • 电话:010-62536271
  • 国际标准刊号:ISSN:0459-1879
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2062/O3
  • 邮发代号:2-814
  • 获奖情况:
  • 1992年首届自然科技期刊一等奖,1996年国家自然科技期刊二等奖,2000年首届国家期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国数学评论(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:13332