基于SPH应力修正算法的液滴撞击超疏水壁面模拟分析

摘要

针对SPH方法中的压应力不稳定问题,提出一种改进的Quintic核函数,相对于传统的"钟形"核函数可以更好地改善SPH模拟过程中粒子的聚集现象。应用改进模型对液滴撞击超疏水壁面过程进行模拟研究,根据撞击后液滴铺展的运动特征,分析了影响壁面摩擦阻力的因素以及摩擦阻力的作用区域。结果表明,当壁面相对浸润直径?<1时,撞击后液滴铺展受壁面黏度系数υ'的影响不明显,而当?≥1时,相同条件下υ'越大液滴铺展速度越小,壁面相对浸润直径的最大值?_(max)越小,因此?≥1为撞击后液滴铺展过程中壁面摩擦阻力的主要作用区域;壁面黏度系数υ'值对撞击后液滴铺展时间影响较小,不同υ'条件下液滴铺展达到?_(max)的时间相近,在相同壁面条件下液滴铺展受到的摩擦阻力会随着撞击速度v_0的增加而变大,υ'与v_0大致按二次抛物线变化。