初始静止液滴聚并时涡环诱导的内部混合
流体动力学
2017-12-06 v1
摘要
本研究采用改进的流体体积法和自适应网格细化算法，数值研究了两个大小不等的初始静止液滴聚并时的内部射流状混合。内部射流的出现归因于主涡环的形成，因为射流状结构与合并液滴内的主涡环表现出强相关性。通过追踪主涡环及其环量的演化，我们确定了两个对内部射流形成至关重要的机制：涡环增长和涡环脱落。认识到涡环诱导射流的显现物理上依赖于涡环的对流与粘性耗散之间的竞争，我们进一步建立并证实了一个基于涡环的雷诺数准则，用以解释在不同 Ohnesorge 数和尺寸比下内部射流的发生。对于有明显射流形成的合并液滴，射流形成后的平均混合率随涡环雷诺数单调增加，因此该雷诺数可作为射流强度的近似度量。在这方面，更强的内部射流负责增强合并液滴的混合。
引用
@article{arxiv.1706.07214,
title = {Vortex-Ring-Induced Internal Mixing Upon the Coalescence of Initially Stationary Droplets},
author = {Xi Xia and Chengming He and Dehai Yu and Jiaquan Zhao and Peng Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.07214},
year = {2017}
}