低韦伯数下液滴撞击固体表面的动力学行为研究

液滴撞击固体表面现象在喷雾冷却、热喷涂等工业领域广泛存在,研究液滴撞击固体表面的动力学过程及作用机制,对相关工业技术的应用和发展具有重要价值。建立二维轴对称模型,数值模拟低韦伯数下液滴撞击固体表面的动力学过程,并以无量纲参数ξ作为铺展因子,对液滴的变形程度进行表征。通过与实验图像的对比,验证了模型的准确性。通过改变液滴撞击速度和初始直径的大小得到了大范围低韦伯数0相似文献   

变比热比拉瓦尔喷管设计的数值研究

拉瓦尔喷管拥有将气体从亚音速加速至超音速的能力,具有广泛的应用场景和重要的研究意义。超音速火焰喷涂（HVOF）技术产生的较高的焰流速度和较低的焰流温度也得益于拉瓦尔喷管结构设计,其中在拉瓦尔喷管型线设计中,由于马赫数和气体温度的剧烈变化,应着重考虑比热比变化的影响。聚焦于超音速流场中真实的气体效应,采用特征线法分别设计定比热比与变比热比条件下的拉瓦尔喷管扩张段型线,借助ANSYS Fluent软件建立超音速火焰喷枪的二维轴对称数值模型,对气体流场的仿真结果进行比较。研究发现,当马赫数小于1.5时,定比热比与变比热比的型线接近,可以忽略比热比变化的影响;当马赫数大于2时,二者差异较大,比热比变化不容忽视。考虑燃烧反应后,超音速段轴线上的焰流温度分布集中且高达2 000～3 000 K;焰流在拉瓦尔喷管喉部得到充分加速,速度达到2 000 m/s;在比热比为1.32条件下设计的拉瓦尔喷管相较其他喷管在焰流速度上优化了1%～3%,并且随着轴向距离的增加,变比热比喷管具有速度降低趋势更缓慢等优点。