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基于相场-格子Boltzmann方法的铝液滴碰撞行为数值模拟研究

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本文采用相场-格子Boltzmann方法研究了偏心度B=0。06,韦伯数We=15~190情况下双铝液滴的碰撞行为。捕获了对撞双铝液滴的大变形融合行为及产生"卫星液滴"的自反分离行为,发现随着We增大,自反分离产生的"卫星液滴"数量增加。此外,将LBM模拟得到的铝液滴发生自反分离行为的临界We与两类自反分离模型的预测值进行了对比,发现与黏性液滴自反分离模型相比,忽略黏性的自反分离预测模型能够对铝液滴近对心碰撞中出现的大变形融合和自反分离行为的临界We进行更准确的预测,这与铝液滴低黏度的特点相符。
Numerical Simulation on Collision Behaviors of Binary Aluminum Droplets Based on Phase Field-lattice Boltzmann Method
Phase field-Lattice Boltzmann method is used in this work to research the collision behaviors of binary Aluminum droplets with B=0.06 and We=15~190.Behaviors of coalescence after substantial deformation and reflexive separation producing satellite droplets are captured.The critical We marking the transition from coalescence to separation obtained from simulation are compared with the results derived from two types of analysis model for separation prediction,which shows that the prediction values of model omitting viscosity of droplets fit better with the value of simulation results compared with its counterpart considering viscosity,on account of the significantly low viscosity of Aluminum droplets.

aluminum dropletssolid rocketcollision of binary dropletsphase filed methodlattice boltzmann method

吴宇晨、江茂强、王亚宁、栗晶、柳朝晖

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华中科技大学煤燃烧与低碳利用全国重点实验室,武汉 430074

武汉理工大学船海与能源动力工程学院,武汉 430063

铝液滴 固体火箭 双液滴碰撞 相场方法 格子Boltzmann方法

国家重点研发计划中央高校基本科研业务费专项

2023YFB41043012024IVA017

2024

工程热物理学报
中国工程热物理学会 中国科学院工程热物理研究所

工程热物理学报

CSTPCD北大核心
影响因子:0.4
ISSN:0253-231X
年,卷(期):2024.45(8)
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