Al2O3纳米流体液滴撞击壁面的动力学行为数值研究

• 作者: 胡定华 刘诗雨
• 来源期刊: 浙江大学学报（工学版）
• 关键词: 纳米流体 液滴 撞击壁面 体积分数 相场方法
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 材料与化学工程|Materials and Chemical Engineering
• 页码范围: 991-998
• 页数: 8页
• 分类号: TQ21.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2021.05.020

摘要

针对纳米流体液滴撞击固体壁面的动力学行为,建立基于相场方法描述液滴动态过程的二维数值模型,引入Kistler动态接触角模型以模拟铺展过程中液滴动态接触角变化以及三相接触线的迁移.通过模拟分析液滴铺展因子、无量纲高度的变化研究不同纳米颗粒体积分数、惯性力和液滴直径等因素对水基Al2O3纳米流体液滴撞击壁面的铺展回缩过程的影响机制.结果表明:超过一定体积分数的纳米颗粒使流体表现出明显的剪切稀化特性,增加液滴的黏性耗散,抑制液滴的铺展回缩过程;液滴撞击速度的增加会增大其撞击壁面时最大铺展直径和达到稳定状态的耗时,直径的增加使液滴振荡周期加长;体积分数为4％ 的纳米颗粒可以抑制上述两者带来的影响,使液滴更快到达稳定状态.