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题名Oldroyd-B黏弹性液滴碰撞过程的数值模拟
被引量：4
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作者
关新燕
富庆飞
刘虎
杨立军
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机构
北京航空航天大学宇航学院
北京宇航系统控制研究所
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出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期644-652,共9页
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基金
国家自然科学基金资助项目(11872091)。
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文摘
复杂的流变特性使凝胶推进剂的雾化过程存在一定困难,这制约了它的发展.聚合物胶凝剂的加入使凝胶推进剂具有黏弹性,从而在雾化时会产生黏弹性液滴,因此为了进一步认识凝胶推进剂的雾化机理、提高凝胶推进剂的雾化性能,对黏弹性液滴的碰撞行为进行数值模拟研究.针对凝胶推进剂雾化过程中出现的液滴撞击现象,考虑流体具有的黏弹性效应,采用流体体积法(VOF)、自适应网格细化技术(AMR)和对数构象张量方法相结合,使用Oldroyd-B本构模型描述液滴的黏弹性,对两个相等体积的黏弹性液滴的碰撞过程进行直接数值模拟,主要关注黏弹性液滴的正撞过程,研究了松弛时间、黏度比、韦伯数对液滴正撞的影响,并对不同参数下黏弹性液滴的撞击过程进行能量计算,另外观察了不同偏心度下的液滴碰撞行为.通过改变撞击速度,得到了合并和反弹的碰撞结果,结果表明增大松弛时间有利于合并液滴的挤压和回缩程度,并且延迟液滴的变形过程,这与牛顿流体得到的结果不同.增大黏度比会阻碍合并液滴的振荡行为,碰撞的偏心程度较大时会出现拉伸旋转,偏心度越大时拉伸距离越长,偏心度越小时动能耗散的速率越快,并且耗散的动能越多.
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关键词
液滴碰撞
黏弹性
数值模拟
流体体积法
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Keywords
droplet collision
viscoelasticity
numerical simulation
VOF
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分类号
TQ021.1
[化学工程]
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