液滴撞击深池液面气泡滞留现象模拟及机理研究

摘要

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；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），空穴底部反向运动时，表面张力波未到达空穴底部，从而没有产生气泡滞留现象。