非均匀润湿性表面捕获液滴的数值模拟

论文摘要

应用VOF模型,对同等大小的液滴在等距间隔亲疏水倾斜表面的滑移运动,进行了大量的二维数值模拟工作,得出了液滴在非均匀润湿性表面上滑移运动,受接触角差值Δθ、Bo数、Ca数以及间隔宽度W相关变量的影响。具体表现为:液滴在较大的接触角差值Δθ的情况下,受到的阻力越大,液滴向下滑移速度较慢;当接触角Δθ足够大时,液滴的速度会降低至零从而停留在斜面上,此时液滴可被壁面捕捉收集;Bo数值越大,液滴滑移受到的阻力越小,下滑处于加速状态,越难以被捕获;Ca数越大,液滴下滑速度同样越快,会在短时间内通过壁面,亦较难捕获。而对于不同间隔宽度W,选取合理中间值W=2/3R(R为液滴半径)时,液滴更易被斜面捕获。

论文目录

• 1 计算模型的选择
•   1.1 VOF模型
•   1.2 CSF模型
•   1.3 物理模型
•   1.4 网格无关性验证及计算的可行性分析
• 2 模拟结果与讨论
•   2.1 接触角差值Δθ对液滴运动的影响
•     2.1.1 液滴在非均匀润湿性表面运动的形貌特征
•     2.1.2 Δθ对液滴运动的影响
•   2.2 Bo数、Ca数对黏滑运动的影响
•     2.2.1 Bo数对黏滑运动的影响
•     2.2.2 Ca数对黏滑运动的影响
•   2.3 间隔宽度W对液滴捕获的影响
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 许术方,李培生,马明,卢敏,张莹

关键词: 表面,液滴,多相流,计算流体力学,润湿性,接触角

来源: 南昌大学学报(工科版) 2019年02期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 力学

单位: 南昌大学机电工程学院,圣母大学航空机械系

基金: 国家自然科学基金资助项目(11562011,51566012),江西省自然科学基金资助项目(20151BAB202002)

分类号: O35

DOI: 10.13764/j.cnki.ncdg.2019.02.015

页码: 183-188

总页数: 6

文件大小: 1678K

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