两枚竖直排列液滴撞击液面的动力学研究
流体动力学
2023-08-08 v1
摘要
本文采用耦合水平集与流体体积法(CLSVOF)研究了两枚竖直聚并液滴与同液体池的动力学行为。这种构型使我们能够研究由滴-滴聚并形成的任意形状液团与液池的动态相互作用。类似于滴-池和滴-滴相互作用,当液团与液池相互作用时观测到了部分聚并。研究发现,父滴下方液池的存在会影响两枚液滴的聚并特性。同时,两滴相互作用产生的毛细波运动支配着液团与液池的聚并动力学。由于液体界面在多处相互作用并产生毛细波,观测到了复杂的毛细波轨迹,其在决定液团-池相互作用过程中卫星滴的断裂特性方面起着关键作用。我们在保持母滴尺寸不变的情况下,考察了下/父滴与上/母滴直径比(D_r)对聚并动力学的影响。由D_r变化引起的聚并动力学变化通过驻留时间(tau_r)、断裂时间(tau_p)以及卫星滴直径与液团直径比(Ds/Dc)进行量化。随后将液团的聚并动力学与同体积等效球滴以及以液团相同形状初始化的液滴进行比较。最后,在韦伯数-直径比(We-Dr)空间中划分了液团-池相互作用的完全聚并与部分聚并区域。
引用
@article{arxiv.2308.02783,
title = {An investigation on the impact of two vertically aligned drops on a liquid surface},
author = {Akash Paul and Bahni Ray and Kirti Chandra Sahu and Gautam Biswas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.02783},
year = {2023}
}
备注
36 pages, 14 figures, Accepted in International Journal of Multiphase Flow