旋转液滴正碰中的非轴对称流动特性
流体动力学
2020-08-20 v1
摘要
采用流体体积法（Volume-of-Fluid）数值研究了旋转液滴与非旋转液滴在正碰过程中的旋转运动对反弹与聚并的影响。一个显著发现是，对于由同种液体组成、尺寸相等的液滴正碰，旋转液滴可诱导显著的非轴对称流动特征。具体而言，观察到非轴对称反弹，其由旋转角动量向轨道角动量的转换引起。该过程伴随因液滴旋转流与径向流相互作用导致的转动动能损失。还观察到非轴对称内部流动以及暂态聚并后的延迟分离，它们由增强的界面振荡与内部流诱导的黏性耗散引起。旋转运动还可促进液滴的质量混合，因为在碰撞初期非轴对称流导致局部非均匀质量交换，并在碰撞后期沿细丝进一步拉伸。此外，发现非轴对称流动特征随液滴初始平动与旋转运动的正交性增强而增强。
引用
@article{arxiv.2008.08343,
title = {Non-axisymmetric flow characteristics in Head-on Collision of Spinning Droplets},
author = {Chengming He and Peng Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.08343},
year = {2020}
}
备注
37 pages, 14 figures, research article