液滴撞击固体壁面铺展特性的格子Boltzmann方法研究

摘要

基于单组分多相伪势模型的格子Boltzmann方法,模拟了三维液滴撞击水平及倾斜固体壁面的运动过程,获得了液滴铺展因子、相对宽度和相对高度随时间的变化情况,研究了壁面浸润性、壁面倾斜角度、以及雷诺数、邦德数等参数对液滴运动过程的影响.结果表明,对于水平壁面,减小静态接触角和增大液滴韦伯数能够使液滴铺展过程的震荡幅度增大,并且增大壁面亲水性会使得液滴最终铺展因子增大,相对高度减小.对于倾斜壁面,增大壁面浸润角和增大壁面倾角都能使液滴铺展总长度减小,相对铺展宽度减小,相对高度增大;减小液滴的粘性和增大液滴邦德数都能使初始阶段和铺展阶段的周向铺展和收缩阶段的液滴向前沿聚集更为明显.