液滴撞击不同固体表面的数值模拟研究

采用CLSVOF（coupled level set and volume of fluid）方法，对低We数情况下液滴撞击不同固体表面的过程进行了数值模拟研究。分析了液滴撞击平板表面的动态过程，构建了液滴衰减振荡的数学模型，探究了不同的表面润湿性、撞击速度及表面微尺度结构对液滴动态特性的影响。结果表明：液滴撞击固体表面的过程包含铺展、回缩、振荡等多个现象，其最大铺展因子及振荡周期随着表面接触角的增大而减小，随着撞击速度的增大而增大。撞击表面的微尺度结构会对液滴的动态特性产生影响，微尺度结构会对液滴的铺展及回缩运动产生阻碍作用，导致液滴的振荡特性减弱。液滴在矩形沟槽表面达到最大铺展因子的用时最短，在三角形沟槽表面的最大铺展因子最小