液滴冲击论文-施红辉,刘晨,熊红平,刘金宏,董若凌

液滴冲击论文-施红辉,刘晨,熊红平,刘金宏,董若凌

导读:本文包含了液滴冲击论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:激波,液滴,黏性,“尖钉”结构

液滴冲击论文文献综述

施红辉,刘晨,熊红平,刘金宏,董若凌[1](2019)在《激波冲击下液滴变形破碎的黏性特征》一文中研究指出为了获得不同黏度的液滴在高速气流中变形破碎的形态特征图像,定量分析黏性对变形破碎过程的影响,使用高速相机直接拍摄法在水平激波管中实验研究了液滴的变形破碎过程,测量了液滴迎风面位移、横向变形宽度、破碎时间等特征参数。所得结果表明:液滴的黏度较低时,液滴尾部形成的尾迹形状为细长的尖锥形,当液滴的黏度较高时,尾迹形状呈现波纹状,随着黏度的逐渐增大,液滴的尾迹更加复杂且紊乱;由于波后气流的作用,液滴迎风面发生变形失稳并演变出"尖钉"结构;黏性对液滴变形破碎过程起阻碍抑制作用;随着液滴黏度的增加,Rayleigh-Taylor(RT)不稳定性发展速率减缓,"尖钉"的数量先增加后减小。(本文来源于《航空动力学报》期刊2019年09期)

安蕾,郭琪磊,孙鹏[2](2019)在《液滴对降落伞织物冲击的数值研究》一文中研究指出为了研究液滴对降落伞织物的冲击作用,分别建立了液滴的流场网格模型和织物的结构网格模型。利用试验得到织物的透水率参数,通过双向流固耦合的方法,进行了不同工况下液滴冲击织物的数值仿真。分析了液滴外形的变化特征以及织物所受撞击力的影响因素。将数值计算结果和试验结果进行对比,结果表明:数值计算结果与试验结果基本一致,验证了方法的可行性和正确性。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2019年24期)

马慧敏,刘长根,李旭,房河宇,董娇娇[3](2019)在《液滴冲击液面过程中变形特征的实验研究》一文中研究指出用高速相机拍摄了液滴以不同速度冲击液面的运动过程,测量了冲击过程中典型时刻液坑、中心液柱、次生液滴和次生液柱的几何尺寸,对这些几何尺寸的最大值与韦伯数(We)的关系进行了回归分析,结果表明:空间上,液坑的最大垂直深度、液坑的最大水平长度、中心液柱的最大高度、次生液滴等效直径和次生液柱的最大高度随We数增加呈线性增加;次生液滴等效直径是初始液滴等效直径的1.2~2倍;当200<We<220时,次生液滴冲击液面没有次生液柱生成,当360<We<713时,有次生液柱形成,220≤We≤360为过渡区;时间上,We数越大,运动过程中液坑的大小和中心液柱的高度变化越快,液坑和中心液柱持续时间越长,中心液柱达到最大高度的时刻以及破碎生成次生液滴的时刻也越晚。(本文来源于《实验力学》期刊2019年04期)

马慧敏,刘长根,董娇娇[4](2019)在《液滴冲击液面变形特征及其能量转化研究》一文中研究指出采用Navier-Stokes方程和Volume of Fluid (VOF)方法对液滴冲击液面运动过程进行了叁维数值模拟研究。该文对界面形态的模拟结果与实验结果进行定性和定量的对比研究。通过分析速度场和压强场,研究了各界面形态的形成机理,并且进一步分析了冲击过程中能量的变化过程。结果表明:冲击过程中速度场和压强场的变化以及能量的传递导致冲击首先形成液坑,当液坑膨胀到最大后,开始收缩,直到收缩到接近水平液面时,开始有中心液柱从液坑中心升起,随后中心液柱破碎生成次生液滴;冲击过程中动能、表面能和重力势能之间不断转化:重力势能和表面能增加,动能减小,反之亦然;液滴冲击速度较大,能量消耗也较大。(本文来源于《水动力学研究与进展(A辑)》期刊2019年03期)

李淼,朱卫兵[5](2019)在《液滴冲击移动液膜的数值研究》一文中研究指出为了研究液滴冲击移动液膜问题,建立了叁维不可压缩层流计算模型,基于耦合的水平集-流体体积法对两相界面进行追踪,探讨了液膜速度和厚度、液滴直径和速度对冲击移动液膜过程的影响。研究表明:液膜静止时,冲击结果是对称的,而液膜移动时,冲击结果变为非对称;液膜速度对冠上游生长具有增强效应,而对冠下游具有抑制作用,增加液膜速度冠的上游高度增加、下游高度减小,内径增加;液膜厚度增加,液膜与壁面的粘性损失减小,吸收冲击动能的能力增强,当无量纲液膜厚度小于1时,冠的上、下游高度均随着液膜厚度的增加而增加,否则相反;当无量纲液膜厚度小于0.5时,冠内径随着液膜厚度的增加而增加,否则反之;随液滴直径和速度的增大,冠的高度和内径均增加。(本文来源于《推进技术》期刊2019年09期)

刘东[6](2019)在《高效液滴冲击冷却的研究》一文中研究指出液滴撞击固体壁面后会迅速变形,而后在固体壁面上铺展破裂。当液滴与基板之间存在温差的时候,还会伴随有传热现象。液滴撞击固体壁面的过程涉及到流体力学、传热学、表面化学等多学科的交叉;另外,液滴撞击固体壁面也是日常生活中非常常见的一种现象,在发电、喷墨打印、电力电子和农业等生产领域也有大量的应用。因此深入地研究液滴的铺展过程不但具有重要的理论意义,也具备广泛的实际应用价值。本文将通过数值模拟和实验的方式来研究液滴在固体基板上的撞击铺展过程。在数值模拟中,基于Level Set Method建立轴对称两相模型,捕捉液滴铺展过程中的界面运动规律。基于分子动力学理论(Molecular Kinetic Theory),获得液滴铺展过程中的动态接触角与移动接触线的关系。搭建实验台,利用高速相机记录液滴铺展过程中的变化。结果表明,液滴铺展过程中的数值模拟结果与实验结果符合良好。和常接触角模型相比,利用分子动力学理论获得的动态接触角的模型更能准确的模拟液滴铺展的过程。基于所建立的准确数学模型,进一步分析了液滴的We数、Re数以及Ca数对于液滴的撞击铺展过程的影响。同时,发现液滴在撞击固体壁面的过程中,在液滴底部会产生气穴,本文对于气穴对液滴铺展过程的影响进行深入研究。结果发现,气穴的存在促进了气穴附近流体的流动,从而整体上提升了带有气穴的液滴的铺展速度,最终影响了液滴的撞击铺展过程。进一步,分析了不同We数、Re数下带有气穴的液滴铺展过程。结果发现,We数、Re数对于带有气穴的液滴和未带有气穴的液滴的铺展过程的影响规律是一致的。本文的结果对于液滴冲击固体壁面等现象的研究具有重要的意义(本文来源于《华北电力大学(北京)》期刊2019-03-01)

廖斌[7](2018)在《冲击作用下环境液体中液滴演变机理研究》一文中研究指出研究液滴在不相溶环境流体中的演变过程具有重要的学术价值和工程指导意义。目前关于液滴演变的研究工作大多针对气-液体系两相的液滴破碎,由于气-液体系中液滴与环境气体的密度比普遍较大(近O(103)量级),难以达到液滴与环境流体密度比较小(O(1)量级)的实验条件,造成此类条件下液滴演变研究工作的相对匮乏。而液-液体系中液滴与环境液体的密度相近,是研究密度比接近于1条件下液滴演变的理想配置。但实验装置存在缺陷、定量化分析不深入、参数化研究不系统等因素使得现有的液-液体系中液滴演变研究工作仍存在诸多不足。鉴于此情形,本文综合运用实验、理论分析、数值模拟等研究方法对冲击作用下环境液体中液滴的演变过程进行了较为系统的研究,主要包括液滴演变的典型实验结果和演变模式、液滴演变的内在机理以及液滴演变的关键因素及规律等几方面内容。主要工作如下:首先,采用一套类似激波管效应的垂直坠落实验装置对液滴演变过程进行了实验研究。通过高速摄影拍摄液滴演变清晰时序图片,并对液滴轮廓进行较为深入的分析和详细研判,获得了液-液体系中四种典型液滴演变模式,分别是振荡、袋状、帽状和蘑菇状模式。在此基础上,进一步研究典型演变模式之间的过渡过程,明确了模式过渡的表征,并提出了相应的判别方法。深入分析垂直坠落高度h、液滴初始直径do、密度比ρd/ρa、界面张力系数σ等实验参数对液滴演变的影响后,采用We数、Oh数、密度比等无量纲参数定量分析上述实验参数对液滴演变的影响规律。考虑液-液体系密度相近的自身特性,从液滴与环境液体相对运动初期的受力分析出发,提出一种基于动量定理的理论模型重新探讨We数的计算。借助模式过渡的划分,进一步建立液滴演变模式与无量纲参数的依赖关系,结果表明,在 1<We<800、0.0018<Oh<0.005、1.129<ρd/ρa<1.563 的实验参数范围内,液滴演变模式与Oh数无明显依赖关系,主要由We数决定;随着Oh数的增加,对应工况的最大We数呈现明显减小趋势。其次,采用实验与计算流体力学(CFD)相结合的方法对冲击作用下液滴在环境液体中的演变过程进行了研究,重点针对液膜破碎之前液滴的多种演变模式所伴随的流场细节,并对影响液滴演变的内在机理进行了较为深入的探讨。结果表明,液滴演变过程与涡强度有较强关联:涡强度越大,液滴演变模式越剧烈,演变过程中出现环状射流持续翻转现象;反之,演变过程中无环状射流生成甚至出现液滴变形回复现象。基于Front-tracking界面追踪思想提出一种网格示踪方法用于清晰刻画液滴内部环状射流的生成过程,用直观的数值结果表明液滴中环状射流的形成是液滴内流体向赤道附近持续聚集所引起的,而涡卷起则是液滴往赤道附近聚集并形成射流的主导因素。进一步对液滴内部环状射流的生成与发展机理进行研究发现,涡的演变与界面约束之间存在一种竞争机制:涡的演变促进界面的进一步变形,而界面约束起着相反的抑制作用。这一竞争机制通过有无界面张力条件下液滴变形的CFD结果得到了进一步揭示。最后,以数值模拟为主要手段,揭示了液滴演变的关键因素及规律。通过研究液滴演变形态相似性后发现,垂直坠落高度h、液滴初始直径do、密度比Pd/Pa、界面张力系数σ等实验参数之间存在一定的等效性,调节这些实验参数可以得到相似的液滴演变模式。借助CFD方法设置的灵活性,进一步对大范围参数条件下的液滴演变形态相似性进行研究,发现在大范围初始直径do、界面张力系数σ以及垂直坠落高度h参数条件下仍可以获得相似的液滴演变形态。借助于数值计算参数设置灵活的优势,考察了粘性(Oh数)以及实验条件(冲击作用时间)对液滴演变的影响。结果表明,粘性较大(特别是Oh>0.1)条件下,液滴演变形态出现明显缓和趋势,液滴达到同一种演变模式所需的We数呈现明显上升趋势;与冲击时间较短的理想工况相比,冲击时间6ms的工况中液滴演变过程无明显变化,而冲击时间达到数十毫秒时,液滴演变剧烈程度呈现明显缓和趋势;本文实验条件(冲击作用时间~5ms)较为合理。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2018-10-01)

林世玑[8](2018)在《液体粘度及表面润湿性对液滴冲击动力学影响的研究》一文中研究指出本文采用实验、理论和数值模拟相结合的方法研究了不同粘度液滴在不同润湿性表面上的冲击动力学。实验结果显示冲击现象与液滴的物理性质和表面的润湿性相关:在亲液表面上,液滴冲击表面后通常只有沉积现象;在疏液和超疏液表面上,实验观测到了气泡捕获、部分反弹和完全反弹等冲击现象。最大铺展系数是用于表征冲击结果的重要参数之一,研究表明其与液滴的冲击速度和液滴的粘度等因素有关,然而分析显示已有的理论模型不能很好地预测不同冲击条件下的最大铺展系数。通过能量分析,发现在最大铺展时对残余动能的忽略和液滴变形假设的不准确造成了对低粘度液滴最大铺展系数的高估,边界层理论的局限性导致了对高粘度液滴最大铺展系数的低估。液滴铺展时间同样受多个因素的综合影响,考虑液滴粘度和表面润湿性对液滴铺展的作用,修正了传统毛细-惯性特征时间,并获取了一个描述铺展时间的通用公式。液滴冲击表面后内部的残余动能使液滴继续振动,文中用阻尼振动理论分析了液滴冲击后的振动行为,通过简单的量纲分析,解释了液体粘度和表面润湿性对冲击后振动的影响。此外,通过数值模拟讨论了液滴冲击速度、表面润湿性和液滴粘度对液滴内部粘性耗散能、残余动能和有效表面能的影响,得出了粘性耗散能随冲击速度、液滴粘度的增加而增加;残余动能和有效表面能随冲击速度的增加、液滴粘度的减小而增加。对于低粘度液滴,表面润湿性对液滴的能量变化有一定的影响,随着液滴粘度的增加,其影响逐渐减小。(本文来源于《西南交通大学》期刊2018-05-01)

梁刚涛,张天宇,陈红亮,余海兵,沈胜强[9](2018)在《多液滴同步冲击液膜时中间薄膜射流形成机理与动力学特征》一文中研究指出采用耦合水平集-流体体积(coupled level set and volume of fluid)方法结合高斯随机分布扰动对多液滴同步冲击平面液膜飞溅过程进行了叁维数值模拟,通过分析压力、速度等细微场量分布,揭示了中间薄膜射流的生成、破碎以及后期柱状射流的形成机理。此外,讨论了Weber数、液膜厚度、液滴间距对薄膜射流高度的作用规律。结果表明,在液相加入高斯分布扰动后可以充分反映液滴冲击飞溅特征;相邻液滴颈部区域射流接触后,接触区压力梯度骤然升高,与流体运动间断共同作用下形成向上运动的薄膜射流,随后在流体不稳定性与气相涡流作用下发生破碎;薄膜射流高度随Weber数和液膜厚度升高而增大,液滴间距减小时,射流高度增大。(本文来源于《化工学报》期刊2018年08期)

胡子俊,方舟华,赵西增,孙志林[10](2017)在《表面张力作用下液滴冲击液膜的数值模拟》一文中研究指出基于CIP方法开展了表面张力作用下液滴冲击液膜现象的数值模拟。模型采用紧致插值曲线CIP(Constrained Interpolation Profile)方法离散Naiver-Stokes方程,通过THINC/SW(Tangent of Hyperbola for Interface Capturing/Slope Weighting)方法重构了自由面。表面张力采用CSF(Continuum Surface Force)模型求得,其中法向量和曲率通过高度函数(HF:Height Function)计算。通过与文献中数值计算结果和理论计算结果对比验证了高度函数方法求解表面张力的精度。研究结果表明,基于CIP方法,结合高度函数HF方法计算表面张力可准确重现液滴冲击过程中的复杂自由面现象。(本文来源于《第十八届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上)》期刊2017-09-23)

液滴冲击论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

为了研究液滴对降落伞织物的冲击作用,分别建立了液滴的流场网格模型和织物的结构网格模型。利用试验得到织物的透水率参数,通过双向流固耦合的方法,进行了不同工况下液滴冲击织物的数值仿真。分析了液滴外形的变化特征以及织物所受撞击力的影响因素。将数值计算结果和试验结果进行对比,结果表明:数值计算结果与试验结果基本一致,验证了方法的可行性和正确性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

液滴冲击论文参考文献

[1].施红辉,刘晨,熊红平,刘金宏,董若凌.激波冲击下液滴变形破碎的黏性特征[J].航空动力学报.2019

[2].安蕾,郭琪磊,孙鹏.液滴对降落伞织物冲击的数值研究[J].科学技术与工程.2019

[3].马慧敏,刘长根,李旭,房河宇,董娇娇.液滴冲击液面过程中变形特征的实验研究[J].实验力学.2019

[4].马慧敏,刘长根,董娇娇.液滴冲击液面变形特征及其能量转化研究[J].水动力学研究与进展(A辑).2019

[5].李淼,朱卫兵.液滴冲击移动液膜的数值研究[J].推进技术.2019

[6].刘东.高效液滴冲击冷却的研究[D].华北电力大学(北京).2019

[7].廖斌.冲击作用下环境液体中液滴演变机理研究[D].中国科学技术大学.2018

[8].林世玑.液体粘度及表面润湿性对液滴冲击动力学影响的研究[D].西南交通大学.2018

[9].梁刚涛,张天宇,陈红亮,余海兵,沈胜强.多液滴同步冲击液膜时中间薄膜射流形成机理与动力学特征[J].化工学报.2018

[10].胡子俊,方舟华,赵西增,孙志林.表面张力作用下液滴冲击液膜的数值模拟[C].第十八届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上).2017

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