發(fā)布時間：2017-12-13 19:30

  本文關(guān)鍵詞：激波沖擊下液滴形態(tài)演化的數(shù)值模擬及機(jī)理研究

  更多相關(guān)文章： 激波 液滴 數(shù)值模擬 壁面 軸長比 波系結(jié)構(gòu) 流動特征

【摘要】：激波沖擊下液滴形態(tài)的演化問題是可壓縮多相界面流動研究中的經(jīng)典課題,在諸多科技和工程中具有重要的應(yīng)用背景。本文采用數(shù)值模擬的方法對這一問題進(jìn)行了研究,探討了其中的典型流場特征,并揭示了相關(guān)的流動機(jī)理,主要工作和研究成果如下:(1)計算研究了豎直壁面對激波沖擊液滴動力學(xué)過程的影響,發(fā)現(xiàn)壁面距離L的變化直接影響反射激波與液滴的作用方式,沖擊激波馬赫數(shù)Ms的增大會使得流動特征更為明顯,液滴的變形也更為復(fù)雜。通過對四種典型算例中壁面峰值壓力的監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)其最大值總是對應(yīng)于第二極值,且均出現(xiàn)在對稱軸附近,這一結(jié)果對于實(shí)際工程問題具有重要的指導(dǎo)意義。另外,研究結(jié)果表明,液滴運(yùn)動總是先靠近壁面,然后遠(yuǎn)離壁面,在這個過程中不會與壁面相撞。(2)計算研究了液滴形狀對激波沖擊液滴運(yùn)動變形的影響,發(fā)現(xiàn)對于不同形狀的橢圓液滴,只有增大激波強(qiáng)度Ms,才會使波系結(jié)構(gòu)出現(xiàn)明顯差異。軸長比e和Ms的改變均會對長形橢圓液滴的變形過程產(chǎn)生顯著影響,形成分別由剪切作用和沖擊作用主導(dǎo)的兩種不同變形模態(tài)I和II;研究還表明液滴的流向變形率主要依賴于Ms,受e影響較小。另外,液滴的質(zhì)心速度會隨著e的減小而增大,且其阻力系數(shù)Cd因尾跡脫渦的影響而發(fā)生劇烈的抖動,但在變形早期會穩(wěn)定在0.9左右。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：O35

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1 李莉;談?wù)勔旱伍g不溶合現(xiàn)象[J];現(xiàn)代物理知識;2000年04期

2 林志勇;彭曉峰;;振蕩液滴內(nèi)部流態(tài)[J];工程熱物理學(xué)報;2007年02期

3 劉志鵬;徐進(jìn)良;;T型微流控芯片中的液滴形成[J];微納電子技術(shù);2007年03期

4 孫煒;季杰;何偉;;人體呼出的污染液滴在空氣中的蒸發(fā)和沉降特性[J];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報;2008年04期

5 崔潔;陳雪莉;王輔臣;龔欣;;撞擊液滴形成的液膜邊緣特性[J];華東理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2009年06期

6 熊燃華;許明;李耀發(fā);楊基明;羅喜勝;于勇波;趙鐵柱;;液-液兩相介質(zhì)中液滴在沖擊作用下的演變過程[J];中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué);2010年06期

7 張謹(jǐn)奕;薄涵亮;孫玉良;王大中;;三維空間液滴運(yùn)動模型[J];清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2013年01期

8 李大鳴;王志超;白玲;王笑;;液滴撞擊孔口附近壁面運(yùn)動過程的模擬研究[J];物理學(xué)報;2013年19期

9 王琪民,蘇維,王文東,王清安;用高速攝影方法研究單液滴運(yùn)動[J];高速攝影與光子學(xué);1987年03期

10 E.Blaβ ,李素琴;氣泡和液滴的生成和并合[J];力學(xué)進(jìn)展;1990年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 左子文;王軍鋒;霍元平;謝立宇;胡維維;;氣流中荷電液滴演化的數(shù)值模擬[A];中國力學(xué)大會——2013論文摘要集[C];2013年

2 賀麗萍;夏振炎;;低流量微管末端液滴形成及破碎的研究[A];第八屆全國實(shí)驗(yàn)流體力學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

3 熊燃華;許明;李耀發(fā);楊基明;羅喜勝;于勇波;趙鐵柱;;液-液兩相介質(zhì)中液滴在沖擊作用下演變模式[A];第十四屆全國激波與激波管學(xué)術(shù)會議論文集（下冊）[C];2010年

4 劉華敏;劉趙淼;;液滴形成與下落過程分析[A];北京力學(xué)會第13屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2007年

5 鄭哲敏;;液滴與液面碰撞時發(fā)生環(huán)形穿入的條件[A];鄭哲敏文集[C];2004年

6 劉偉民;畢勤成;張林華;孟凡湃;薛梅;;液滴低壓閃蒸形態(tài)和溫度變化的研究[A];山東省暖通空調(diào)制冷2007年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2007年

7 呂存景;;微尺度下的液滴黏附力學(xué)[A];慶祝中國力學(xué)學(xué)會成立50周年暨中國力學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)大會’2007論文摘要集（下）[C];2007年

8 陳雪;朱志強(qiáng);劉秋生;;固體表面液滴熱毛細(xì)遷移的實(shí)驗(yàn)研究[A];中國力學(xué)大會——2013論文摘要集[C];2013年

9 郭加宏;胡雷;戴世強(qiáng);;液滴沖擊固體表面液膜的實(shí)驗(yàn)和數(shù)值研究[A];第九屆全國水動力學(xué)學(xué)術(shù)會議暨第二十二屆全國水動力學(xué)研討會論文集[C];2009年

10 魏明銳;趙衛(wèi)東;孔亮;沃敖波;;液滴修正零維蒸發(fā)模型的推導(dǎo)與分析[A];2007年APC聯(lián)合學(xué)術(shù)年會論文集[C];2007年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 王小龍;新法可讓液滴按需形成任意形狀[N];科技日報;2014年

2 孫文德;液滴透鏡[N];中國知識產(chǎn)權(quán)報;2001年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉棟;液滴碰撞及其融合過程的數(shù)值模擬研究[D];清華大學(xué);2013年

2 周源;蒸汽爆炸中熔融金屬液滴熱碎化機(jī)理及模型研究[D];上海交通大學(xué);2014年

3 張璜;多液滴運(yùn)動和碰撞模型研究[D];清華大學(xué);2015年

4 王志超;基于SPH-DEM耦合方法的液滴沖擊散粒體運(yùn)動機(jī)理研究[D];天津大學(xué);2015年

5 霍元平;荷電液滴破碎機(jī)理及電流體動力學(xué)特性研究[D];江蘇大學(xué);2015年

6 范增華;基于疏水表面冷凝和振動粘著控制的微對象操作方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

7 王兵兵;電場下液滴界面輸運(yùn)與傳熱特性的分子動力學(xué)研究[D];華北電力大學(xué)(北京);2016年

8 嚴(yán)啟凡;流動聚焦液滴生成技術(shù)研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2016年

9 張博;液滴潤濕行為與表面微納結(jié)構(gòu)關(guān)系的模擬研究[D];北京化工大學(xué);2016年

10 饒莉;液—液分散體系中液滴的動力學(xué)行為研究[D];北京化工大學(xué);2016年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 崔艷艷;液滴撞擊傾斜壁面動力學(xué)過程研究[D];大連理工大學(xué);2010年

2 吳方;微流控系統(tǒng)的高通量液滴檢測[D];天津理工大學(xué);2015年

3 龔翔;電場作用下液滴的聚結(jié)特性及高壓靜電破乳研究[D];集美大學(xué);2015年

4 李艷斌;工業(yè)廠房中敞口槽散發(fā)純水液滴的蒸發(fā)和運(yùn)動規(guī)律[D];西安建筑科技大學(xué);2015年

5 張慧;液滴在隨機(jī)粗糙表面的鋪展動力學(xué)仿真研究[D];蘇州大學(xué);2015年

6 蘇鳳婷;基于單探針和液滴輔助的微構(gòu)件轉(zhuǎn)移方法和實(shí)驗(yàn)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

7 雷慶;液滴與疏水和超疏水固體表面作用的研究[D];北京化工大學(xué);2015年

8 伍福璋;微米級別因素對動態(tài)接觸角影響的實(shí)驗(yàn)研究[D];南昌大學(xué);2015年

9 李德偉;液滴碰壁鋪展與振蕩的研究[D];大連理工大學(xué);2015年

10 李志江;基于液滴噴射技術(shù)的塑料增材制造系統(tǒng)研究與開發(fā)[D];北京化工大學(xué);2015年

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本文編號：1286331