液滴与水平壁面碰撞力的数值研究

张彬　韩强　袁小芳　李景银

摘要：为探究叶轮机械内部液滴与固壁之间碰撞引起的壁面磨损破坏的机理，采用流体体积方法，数值研究液滴直径、碰撞速度和液滴与壁面之间的接触角对液滴与壁面碰撞的瞬态碰撞力发展变化的影响。研究结果表明，液滴与壁面之间的接触角对液滴碰撞过程中的碰撞力几乎没有影响，但对于不同雷诺数和韦伯数下的液滴，其与静止壁面的碰撞力按液滴直径的2.118次方和速度的1.761次方正则化后，碰撞力的无量纲时间曲线基本重合，且碰撞力峰值出现的无量纲时刻为0.26，即同样直径的液滴，碰撞速度越大，到达碰撞力峰值所用时间越短，对同样速度的液滴，液滴直径越大，则液滴到达碰撞力峰值所用时间越长。

关键词：流体体积方法；碰撞力；数值模拟；碰撞参数