椭球液滴撞击超疏水表面反弹过程数值分析

摘要：

液滴在自由落体或受外力作用时常发生椭球形变,对其撞击超疏水壁面的运动形态及形成二次液滴有较大影响.本文假定具有不同轴向半径比值(AR)的椭球形液滴,采用耦合水平集-体积分数(CLSVOF)方法对椭球形液滴撞击超疏水平壁面进行数值模拟研究,对椭球形液滴撞击超疏水平壁面反弹过程运动形态和AR对二次液滴形成的影响进行分析.研究表明,不同AR液滴撞击超疏水壁面后反弹过程具有一定相似性,同时存在明显差异.液滴反弹过程中会拉伸形成长液柱,其未扰动界面直径随AR的增大而减小.在Plateau-Rayleigh不稳定性影响下,长液柱会发生破碎形成二次液滴,但较低的AR对二次液滴的形成有较明显的抑制作用,当AR小于临界值0.6时,反弹过程中液滴内部压力均匀稳定,最终不产生二次液滴.

关键词：椭球液滴碰壁、超疏水表面、计算流体力学、二次液滴

所属期刊栏目：38

分类号：O35;O302(流体力学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;安徽省自然科学基金;安徽省自然科学基金

在线出版日期：2021-05-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：215-221