液滴撞击热多孔介质表面的数值模拟

摘要

为了探究液滴撞击热多孔介质表面的热流耦合问题,笔者建立了三角锯齿模型来表征多孔材料的表面粗糙度,运用二维轴对称模型来简化三维问题的计算。运用流体体积法(volume of fluid,VOF)来追踪液滴变形过程中两相界面的变化,运用RNG k-epsilon模型来计算湍流的影响。研究结果表明:液滴的We数越大,润湿能力越强,多孔材料的降温效果也越好;多孔材料表面温度T;越高,液滴的渗透能力越强,多孔材料的降温效果也越好;液滴比热容c;越小,液滴的渗透能力越强,但对多孔材料的降温效果越差;多孔材料表面粗糙度R;越大,液滴润湿能力越差,但对多孔材料的降温效果增加。该研究成果对多孔介质表面湿润、渗流及传热热有一定的参考意义。