熔滴撞擊融合現(xiàn)象廣泛存在于鋼鐵冶煉過(guò)程中,對(duì)于熔滴撞擊融合的多相流動(dòng)過(guò)程進(jìn)行研究,不僅可以豐富多相流及傳熱理論體系,明晰熔滴界面行為,而且對(duì)強(qiáng)化冶煉過(guò)程具有重要指導(dǎo)意義。本文主要工作和結(jié)論包括:利用VOF方法,對(duì)單/雙熔滴撞擊干壁面、濕壁面情況進(jìn)行數(shù)值模擬,結(jié)果表明:熔滴撞擊水平干壁面時(shí),會(huì)出現(xiàn)撞擊回彈和撞擊破碎兩種現(xiàn)象。撞擊速度越大,鋪展直徑越大。撞擊速度2.0m/s時(shí),熔滴最大鋪展因子為5.24,并于4.1ms時(shí)產(chǎn)生破碎。熔滴撞擊濕壁面時(shí),會(huì)產(chǎn)生飛濺射流現(xiàn)象。液膜厚度越小,產(chǎn)生的飛濺射流現(xiàn)象越明顯,形成的飛濺射流高度越高。對(duì)雙熔滴撞擊干壁面來(lái)說(shuō),觀測(cè)到融合區(qū)產(chǎn)生的射流區(qū)域存在空氣夾帶現(xiàn)象。水平間距越小,激起的最大射流高度越高。水平間距12mm時(shí)最大射流高度僅為2.63mm。對(duì)雙熔滴的碰撞聚合行為進(jìn)行數(shù)值模擬,結(jié)果表明:相同表面張力的雙熔滴靜止融合時(shí),存在慣性力與粘性力交替主導(dǎo)的現(xiàn)象,兩者交替主導(dǎo)會(huì)導(dǎo)致熔滴形成周期性波動(dòng),并逐漸衰減。表面張力1.6N/m鋼液融合時(shí),區(qū)域最大平均速度可達(dá)0.023m/s。對(duì)不同表面張力的雙熔滴融合進(jìn)行數(shù)值模擬,觀測(cè)到明顯的Marangoni效應(yīng),且表面... 

【文章來(lái)源】：安徽工業(yè)大學(xué)安徽省

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

高速攝像機(jī)實(shí)驗(yàn)裝置示意圖

第一章 緒論，液滴會(huì)發(fā)生破碎飛濺現(xiàn)象，否則就會(huì)沿著 Yarin 等人的結(jié)果進(jìn)一步探究，通過(guò)研究單出一個(gè)無(wú)量綱數(shù)K，其中-25K We * Oh,1.440 時(shí)，即可斷定液滴會(huì)發(fā)生破碎飛濺現(xiàn)象進(jìn)行了研究，認(rèn)為撞擊后的飛濺液滴大小受

確的計(jì)算空間梯度，可以準(zhǔn)確的估算出界面曲率引起的彎曲相流界面中因表面張力帶來(lái)的影響。這種方法在保證一定資源消耗較少，且對(duì)于三維問(wèn)題中的相界面的融合破碎情由于需要不斷對(duì)距離函數(shù)進(jìn)行重新初始化，在這個(gè)過(guò)程中守恒。以上研究方法的缺陷，Sussman 和 Puckett[26]提出了 CLSVO Level Set 方法進(jìn)行耦合求解。利用 VOF 方程中的體積分?jǐn)?shù)函數(shù)來(lái)共同重建兩相邊界，其流程如圖 1-4 所示，由于其推出模型的模擬還尚有欠缺。第一章 緒論

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]傳質(zhì)過(guò)程中Marangoni對(duì)流的研究進(jìn)展[J]. 王振風(fēng),鐘亦興,沙勇.  廈門(mén)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(06)
[2]柴油液滴撞擊壁面運(yùn)動(dòng)形態(tài)及變化歷程的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 宋云超,寧智,孫春華,呂明,閻凱,付娟.  高�；瘜W(xué)工程學(xué)報(bào). 2015(03)
[3]單液滴撞擊傾斜液膜飛濺過(guò)程的耦合Level Set-VOF模擬[J]. 戴劍鋒,樊學(xué)萍,蒙波,劉驥飛.  物理學(xué)報(bào). 2015(09)
[4]多相傳質(zhì)過(guò)程中的Marangoni效應(yīng)[J]. 汪洋,陳杰,王智慧,楊超,毛在砂.  化工學(xué)報(bào). 2013(01)
[5]液滴沖擊流動(dòng)液膜的格子Boltzmann模擬[J]. 王小永,郭加宏,張崇明.  水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展A輯. 2011(04)
[6]液滴沖擊液膜過(guò)程實(shí)驗(yàn)研究[J]. 郭加宏,戴世強(qiáng),代欽.  物理學(xué)報(bào). 2010(04)
[7]兩層液體Bénard-Marangoni對(duì)流的界面張力效應(yīng)[J]. 李陸軍,康琦,段俐,胡良.  實(shí)驗(yàn)流體力學(xué). 2009(02)
[8]液滴高速撞擊固體板面過(guò)程的研究[J]. 崔潔,陸軍軍,陳雪莉,龔欣,于遵宏.  化學(xué)反應(yīng)工程與工藝. 2008(05)
[9]液滴撞擊水平固體表面的可視化實(shí)驗(yàn)研究[J]. 李維仲,朱衛(wèi)英,權(quán)生林,姜遠(yuǎn)新.  熱科學(xué)與技術(shù). 2008(02)
[10]縱向非均勻多孔介質(zhì)Marangoni對(duì)流不穩(wěn)定性[J]. 趙思誠(chéng),劉秋生.  空間科學(xué)學(xué)報(bào). 2008(01)

博士論文
[1]液滴撞壁動(dòng)力學(xué)及傳熱機(jī)制研究[D]. 李大樹(shù).中國(guó)石油大學(xué)(華東) 2015
[2]Ti-3Al-2V表面激光熔覆Ti-BN涂層的微觀組織及反應(yīng)行為研究[D]. 李敏.上海交通大學(xué) 2013

碩士論文
[1]VOF方法在模擬兩相流中的應(yīng)用[D]. 秦漢.南京航空航天大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3300707