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自然界及日常生产生活中,广泛存在液滴撞击壁面的现象,其中的流体力学、热量传递和运输机理等问题,一直是学术研究的热点。研究表明,液滴自由落体时会发生拉伸和压缩的周期性变化,使液滴在撞击壁面前呈椭球形,在气流、电场和磁场等影响因素下,液滴也会发生变形。液滴持续撞击干壁面后,会形成一层薄液膜附于壁面上,许多工况中的液膜具有一定的流动速度,随后的液滴继续撞击具有流动液膜的润湿壁面,撞击现象明显不同。由于气泡夹带、气泡卷吸、温度和压力变化等因素,液体中会出现气泡,气泡的存在会对壁面传热特性、介质工作寿命和设备振动等造成影响。本文建立椭球液滴撞击壁面的数值模型,分析了椭球液滴的撞击特性及液膜流动性对椭球液滴撞击过程的影响。主要工作内容和结论如下:(1)使用耦合水平集-流体体积法(CLSVOF)对椭球液滴撞击壁面的过程进行数值模拟,对比发现仿真结果和文献中的实验结果较吻合,验证了模型建立的有效性及数值计算方法的可行性。对椭球液滴撞击铺展及反弹过程进行一定分析发现:椭球液滴的最大铺展半径和至最大铺展半径的时间均随AR的增加而增大。反弹过程中会形成液柱,其产生明显颈缩前,最大半径Rr随着AR的增大整体呈减小趋势。在不稳定性作用下,液柱发生二次液滴破碎现象。较高的AR会促进液滴反弹时二次液滴的产生,而低AR对二次液滴破碎存在明显的抑制作用,尤其是当AR小于临界值0.6时,反弹过程中不会破碎产生二次液滴。(2)开展了椭球液滴撞击静止和流动薄液膜的数值模拟研究,探究了流动液膜对椭球液滴撞击过程的影响,分析了过程中形态变化、射流形成过程及压力分布不对称等现象。研究发现液滴撞击流动液膜时更易形成颈部射流,同时液膜的流动性会促进射流发展成高度不对称的冠状水花,两侧水花高度随液滴AR的增加而增加。流动液膜具有初始运动速度,逆流侧液体速度分布与铺展方向相反,运动间断作用效果明显。液膜流速的增加抑制了顺流侧水花高度的发展,而对逆流侧水花具有促进作用,但水花高度还需考虑椭球液滴形态对飞溅的影响。椭球液滴撞击流动液膜后撞击点下方及两侧壁面压力均较静止液膜中明显增大,压力分布也呈不对称性,压力分布系数随AR的增大而增大。(3)对比研究了椭球液滴撞击静止和流动的含气泡液膜的过程,分析了液滴形态、液膜流速和撞击速度对气泡及液膜变化的影响。分析发现,气泡对静止液膜中水花的形态影响较小,而气泡的变形过程受椭球液滴形态影响明显。在静止液膜中,气泡会出现附壁气泡破裂和气环破裂,且均会导致弹坑底部产生射流。当液滴撞击含气泡流动液膜时,气泡和液膜均会发生较静止时不同的变化:气泡随着液膜流速的增加会出现破裂、附于壁面流动和于液膜中流动三种现象;水花呈不对称性形态,直径随流速的增加而明显增加。流动液膜中的气泡破裂后,液壳中液体的合速度倾斜向下指向壁面,无底部射流产生。气泡破裂时间随液膜流速和椭球液滴AR值的增大而减小。本文建立椭球液滴撞击干壁面和流动液膜的数值模型,探究了椭球液滴的撞击特性,考察了椭球液滴撞击流动液膜的过程,进一步分析了液膜流速和液滴AR对水花高度、压力分布和气泡行为的影响。本文工作可为深入研究流动液膜受形变液滴撞击的过程提供参考,同时深化了对形变液滴撞击下气泡动力学的理解。