论文部分内容阅读
液滴撞击现象普遍存在于自然界和工业生产领域,因此对液滴撞击问题的研究具有极大的学术意义和工程应用价值。本文对单液滴撞击球面液膜的铺展现象进行实验研究,同时分别对单液滴撞击球面液膜后产生水花的现象和双液滴撞击球面液膜后液滴和液膜的形态变化进行数值模拟。主要结论如下：(1)实验结果表明：在单液滴撞击球面液膜后的整个铺展过程中铺展边缘并未出现撞击干燥壁面时的回缩现象；当撞击速度增加时,铺展直径和铺展面积也随之增加；黏度越大,铺展直径和铺展面积越小。(2)数值模拟中,单液滴撞击球面液膜后产生水花的结果表明,撞击球面液膜时的水花扩张角比撞击平面液膜时的大,形成的是直径上大下小的碗状水花；撞击速度越大,水花高度和直径越大；液膜越厚,水花高度越高,水花直径越小；当We数一定时,在撞击后期,Re数越大,水花最大无量纲高度和最大无量纲直径越大；初始撞击速度较小时,表面张力越小,水花高度和水花直径越大；撞击平面液膜时的水花高度不一定比撞击球面液膜时的高,但达到水花最大高度所需要的时间较长,水花在达到最大高度后的短时间内迅速下降；然而撞击球面液膜后生成的水花在达到最大高度后,其下降过程比撞击平面液膜后的下降过程曲折且缓慢。(3)两个不同间距的液滴先后撞击球面液膜的数值模拟结果表明,当垂直间距较大时,会出现颈部射流现象；然而当垂直间距较小时,不会出现颈部射流现象。