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液滴撞击深池液面气泡滞留现象模拟及机理研究

, PP. 467-471

Keywords: VOF模型,气泡滞留,空穴,表面张力波

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本文采用VOF模型模拟研究了不同We、Fr下液滴撞击液面过程,通过研究气液界面运动、速度场和压力场分布规律等,分析了气泡滞留现象的发生机理。结果表明,当液滴撞击速度较小(We=37.2,Fr=37.8)时,液滴与液面快速溶合,并在液面下部产生涡环;而随着撞击速度增大(We=149,Fr=151.2),空穴壁面反向闭合产生气泡滞留现象,且形成快速射流液柱;随着撞击速度的进一步增大(We=595.9,Fr=604.7),空穴回缩后产生向上运动的慢速射流液柱。此外,速度场分布和自由表面发展结果表明,气泡滞留现象的产生与空穴壁面表面张力波运动相关,当表面张力波到达空穴底部前,空穴底部开始反转时,气泡滞留现象消失。

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