高速撞击过程的液滴数值模拟

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该文研究了液滴飞溅来模拟超高速撞击过程的理论.该文将二阶投影方法和水平集技巧相结合,求解二维Navier-Stokes方 程,以模拟水滴溅落的过程.这种方法与其他方法显著不同的地方在于这种方法考虑了周围环境的阻力及其向上直接加速度的影响,这其中考虑进去了粘性、重力及表面张力的影响.该文对液滴溅落以及液滴飞溅的过程进行了模拟.模拟了液滴溅落时液面的形状变化.并分别对液滴的质心、顶点以及右边顶点无量纲的速度随无量纲化的时间的变化规律,并指出了其变化规律:顶点与质心的运动规律除了前者稍微滞后于后者以外,两者的运动规律几乎一致.右边顶点的运动规律与其余两者的运动规律在液滴飞溅阶段完全不一致,但是三者在最终速度 都会趋于零.同时模拟了液滴的质心、顶点以及右边顶点的位置随时间变化的曲线.当除了接收液体的深度变化,其它数据都相同时得出除了射流的高度发生变化以外,界面的形状相似,并证实计算结果与Mataxas和Macklin.的实验结果是一致的.
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