液滴沖擊液面變形特征及其能量轉(zhuǎn)化研究
關(guān)鍵詞：液滴 沖擊 vof 能量
摘要：采用Navier-Stokes方程和Volume of Fluid (VOF)方法對液滴沖擊液面運(yùn)動過程進(jìn)行了三維數(shù)值模擬研究。該文對界面形態(tài)的模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行定性和定量的對比研究。通過分析速度場和壓強(qiáng)場,研究了各界面形態(tài)的形成機(jī)理,并且進(jìn)一步分析了沖擊過程中能量的變化過程。結(jié)果表明:沖擊過程中速度場和壓強(qiáng)場的變化以及能量的傳遞導(dǎo)致沖擊首先形成液坑,當(dāng)液坑膨脹到最大后,開始收縮,直到收縮到接近水平液面時(shí),開始有中心液柱從液坑中心升起,隨后中心液柱破碎生成次生液滴;沖擊過程中動能、表面能和重力勢能之間不斷轉(zhuǎn)化:重力勢能和表面能增加,動能減小,反之亦然;液滴沖擊速度較大,能量消耗也較大。
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