双液滴同时撞击液膜的动力学演变-哈尔滨工程大学学报.pdfVIP

第３７卷第６期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 哈　 尔　 滨　 工　 程　 大　 学　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｖｏｌ．３７№．６ ２０１６年６月　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈａｒｂｉｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｊｕｎ．２０１６ 双液滴同时撞击液膜的动力学演变 郭亚丽，张京涛，沈胜强，魏兰 （大连理工大学 能源与动力学院，辽宁 大连 １１６０２４） 摘　 要：为了考察液滴的撞击对液膜变形行为的影响规律，利用ＣＬＳＶＯＦ （ｃｏｕｐｌｅｄｌｅｖｅｌ ｓｅｔ ａｎｄｖｏｌｕｍｅｏｆ ｆｌｕｉｄ）方法 模拟双液滴同时撞击平面液膜后的流动过程，获得了不同水平间隔距离、不同撞击速度的两液滴撞击平面液膜后 的演变过程特点，通过分析不同时刻压力场分布，探索了两液滴水平间隔距离、韦伯数和撞击速度对双液滴同时撞 击液膜后流动过程、形态及对水花高度和中心射流高度的影响。 结果表明，碰撞速度较大时的中心液膜射流高度 大于碰撞速度较小时的；Ｗｅ数较大时中心射流顶端将产生二次液滴；液滴间距对撞击后初始时（３ｍｓ之前）撞击点 两侧的开始水花高度没有明显影响。 关键词：双液滴；ＣＬＳＶＯＦ；撞击；液膜；动力学演变 ＤＯＩ：１０．１１９９０／ ｊｈｅｕ．２０１５０３０３７ 网络出版地址：ｈｔｔｐ：／ ／ ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ ｋｃｍｓ／ ｄｅｔａｉｌ／ ２３．１３９０．ｕ１０４０．００４．ｈｔｍｌ 中图分类号：ＴＱ０２８．８　 文献标志码：Ａ　 文章编号：１００６⁃７０４３（２０１６）０６⁃０７９６⁃０６ Ｄｙｎａｍｉｃ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ ｄｏｕｂｌｅ ｄｒｏｐｌｅｔｓ ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ ｉｍｐａｃｔｉｎｇ ｏｎ ｆｌａｔ ｌｉｑｕｉｄ ｆｉｌｍ ＧＵＯ Ｙａｌｉ，ＺＨＡＮＧＪｉｎｇｔａｏ，ＳＨＥＮ Ｓｈｅｎｇｑｉａｎｇ，ＷＥＩ Ｌａｎ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｎｅｒｇｙ ａｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｄａｌｉａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｄａｌｉａｎ １１６０２４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｄｏｕｂｌｅ ｄｒｏｐｌｅｔ ｉｍｐａｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｌｉｑｕｉｄ ｆｉｌｍｓ，ｔｈｅ ｃｏｕ⁃ ｐｌｅｄ ｌｅｖｅｌ ｓｅｔ ａｎｄ ｖｏｌｕｍｅ ｏｆ ｆｌｕｉｄ （ＣＬＳＶＯＦ）ｍｅｔｈｏｄｗａｓａｐｐｌｉｅｄｔｏ ｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ ｄｏｕｂｌｅ ｄｒｏｐｌｅｔｓａｆｔｅｒ ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ ｉｍｐａｃｔｉｎｇ ａ ｆｌａｔ ｌｉｑｕｉｄ ｆｉｌｍ． Ｔｈｅ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｗａｓ ｒｅｃｏｒｄｅｄ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｄｉｓｔａｎｃｅｓ ｂｅ⁃ ｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｄｒｏｐｌｅｔｓ ａｎｄ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｉｍｐａｃｔ ｖｅｌｏｃｉｔｉｅｓ． Ｂｙ ａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｆｉｅｌｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍｏｍｅｎｔｓ， ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｄｉｓｔａｎｃｅ，Ｗｅｂｅｒ ｎｕｍｂｅｒ，ａｎｄ ｉｍｐａｃｔ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｏｎ ｔｈｅ ｆｌｏｗ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｓｈａｐｅ，ｓｐｒａｙ ｈｅｉｇｈｔ， ａｎｄ ｃｅｎｔｅｒｊｅｔ ｈｅｉｇｈｔ ｏｆ ｔｈｅｄｏｕｂｌｅｄｒｏｐｌｅｔｓｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗ ｔｈａｔ：ｔｈｅｃｅｎｔｅｒｊｅｔｈｅｉｇｈｔ ｉｓｌａｒｇｅｒｗｈｅｎ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｉｓｇｒｅａｔｅｒ；ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｄｒｏｐｌｅｔｓｅｍｅｒｇｅａｔｔｈｅｔｏｐ ｏｆ ｔｈｅｃｅｎｔｅｒｊｅｔｗｈｅｎｔｈｅＷｅｂｅｒ ｎｕｍｂｅｒ ｉｓｌａｒ⁃ ｇｅｒ；ｔｈｅ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｔｗｏ ｄｒｏｐｌｅｔｓ