液滴冲击不同浸润性壁面的数值分析

来源：农业机械学报杂志2015年第7期北京时间：

作者：李大树,仇性启,郑志伟,崔运静,马培勇

单位：中国石油大学（华东）,中国石油大学（华东）,中国石油大学（华东）,中国石油大学（华东）,合肥工业大学,

摘要：采用复合水平集和流体体积法并综合考虑传热和接触热阻的作用，建立了液滴碰撞水平壁面数值模型，并实验验证了模型的准确性。通过分析计算结果，探索了壁面浸润性对液滴撞壁过程的影响，揭示了液滴撞壁流动传热及飞溅机制,并建立了液滴飞溅临界条件理论判据。数值结果表明：液滴铺展系数的碰撞速度效应明显，碰撞速度越大，液滴的铺展系数越大，但液滴达到最大铺展系数所需无量纲时间与碰撞速度不相关；碰撞速度越大，液滴撞壁收缩幅度越大，壁面浸润性对铺展系数的影响越小。液体内部压力梯度是液滴铺展边缘产生射流和断裂的主要原因；Rayleigh-Plateau不稳定性和毛细波是射流颈部收缩和破碎飞溅的关键因素。

关键词：液滴冲击 壁面浸润性 铺展系数 液滴破碎飞溅

基金资助：“十二五”国家科技支撑计划资助项目（2012BAD30B01）、 国家自然科学基金资助项目（51006031）和中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（15CX06052A、13CX02078A）