Poiseuille 流中迁移蒸发液滴的动力学
流体动力学
2023-07-20 v1
摘要
本文采用耦合水平集与体积流体（CLSVOF）方法研究初始直径（Ddrop）液滴在直径（D0）管内迁移时的蒸发过程，重点确定变形液滴的传热与传质系数。基于有限差分框架下的嵌入边界方法，开发了稳健的相变模型以处理汽化流动。该模型通过静态液滴任意蒸发及温湿图数据复现等基准问题的模拟得到广泛验证。结果表明，受 Hagen-Poiseuille 流作用的液滴，其 Sherwood 数（Sh）与 Nusselt 数（Nu）在初始瞬态后达到稳态值。开展了参数研究以考察液滴变形对蒸发速率的影响。观察到蒸发引起的 Stefan 流对液滴变形动力学影响可忽略。我们还观察到，对于不同 Ddrop/D0 值，Sh 与 Re^{1/2}Sc^{1/3} 呈线性关联。
引用
@article{arxiv.2307.09812,
title = {Dynamics of an evaporating drop migrating in a Poiseuille flow},
author = {Anubhav Dubey and Kirti Chandra Sahu and Gautam Biswas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.09812},
year = {2023}
}
备注
14 pages, 10 figures, ASME Journal of Heat and Mass Transfer (Accepted)