高速雨滴与液体池相互作用产生的次生液滴的命运
流体动力学
2026-04-14 v1 地球物理
摘要
由落下的流体滴液滴与液体池相互作用产生的次生液滴在工程应用和自然界的地理过程中发挥着重要作用。本研究使用直接数值模拟来调查雨滴-液体池相互作用产生的次生液滴动力学，研究包括雨滴数量、直径、表面张力以及雨滴间距等参数。次生液滴大小分布 被发现与液滴半径 呈比例关系 ，并对表面张力和雨滴直径存在额外依赖。根据本文提出的新尺度律，对不同参数值下的 进行归一化处理后，所有数据都折叠到单一曲线上。分析冲击形态学揭示了雨滴相互作用的不同阶段，并识别了中心液体薄膜的形成和破裂。次生液滴的空间和时间分析表明，雨滴相互作用可以影响液滴被吸收进入气孔的比例以及它们重新与池塘重新合并的持续时间。这些行为源于次生液滴不同尺寸诞生时间的差异以及由中心液体薄膜调制的气孔次流动的共同作用。
引用
@article{arxiv.2604.10491,
title = {Fate of Secondary Droplets Produced by High-speed Raindrops Interacting with a Liquid Pool},
author = {Han-Hsiang Kuo and Xuanting Hao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.10491},
year = {2026}
}