自旋影响的偏心液滴碰撞中的回弹与拉伸分离
流体动力学
2021-09-14 v1
摘要
近期研究已表明液滴自旋运动在影响双液滴正碰中的重要作用。本文中，我们采用流体体积法（VOF）进行计算研究，探究自旋影响的偏心碰撞液滴分离，该情形在现实中更常见且比正碰现象更丰富。通过随自旋速度与碰撞参数变化的参数研究，我们辨识出不同分离模式。一个显著发现是：增大液滴自旋速度倾向于抑制回弹分离并促进拉伸分离。从物理上看，回弹分离被抑制是因为增加的转动能量减少了液滴内部过量的回弹动能，而后者正是液滴回弹分离的原因。拉伸分离被促进是因为液滴角动量的增加增强了液滴内部的局部拉伸流动，从而趋于使液滴分离。通过研究两个同手性或反手性自旋液滴间的碰撞，进一步证实了轨道角动量与自旋角动量在影响液滴分离中的作用。此外，基于守恒定律提出了一个理论模型，定性描述受液滴自旋运动影响的合并—分离转变边界。
引用
@article{arxiv.2109.05214,
title = {Spin-affected reflexive and stretching separation of off-center droplet collision},
author = {Chengming He and Lianjie Yue and Peng Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.05214},
year = {2021}
}
备注
41 pages, 18 figures