铁磁流体液滴下落的数值模拟研究

为更深入了解铁磁流体液滴的流动机制，建立理论模型和二维数值模型，模拟并考察不同大小的两个铁磁流体液滴之间的形态变化以及相互作用。采用耦合了流体体积（VOF）和水平集（Level Set）的界面追踪方法（VOSET）来捕捉两相界面的演化规律，考察初始分离距离、磁场施加角度以及磁场强度这三个因素对两个铁磁流体液滴聚结行为的影响。数值模拟结果表明，初始分离距离存在一个阈值，当初始分离距离大于该阈值时，两个液滴不发生聚结，反之，两个液滴发生聚结；当磁场方向为水平或者45°时，磁场会阻碍两个液滴聚结，而当磁场方向为垂直向上时，磁场会促进两个液滴聚结，并且随着磁场强度的增大，阻碍或促进作用相应增强。