蔡斌
,
李磊
,
王照林
工程热物理学报
液滴的破碎是液体抛撒、破碎和雾化中的一个非常重要的阶段,它直接影响到最终的液滴的尺寸和散布.为了揭示液滴破碎的机理和影响破碎的因素,本文通过应用VOF方法和湍流模型对液滴在气流中的破碎过程进行了数值计算.数值计算得到了与国外实验研究相一致的液滴破碎形状.并根据数值计算的结果,分析了几个特征参数对液滴破碎过程的影响.
关键词:
液滴
,
破碎
,
变形
,
VOF方法
王军锋
,
左子文
,
霍元平
工程热物理学报
液滴的演化作为雾化的最基本形式,研究其动力学特性为深入探究静电雾化机理提供了重要的理论依据.静电雾化的重要形式之一是锥射流,研究其形成过程及电动力学特性对于探讨分析多股射流等其他复杂多相流具有重要意义.利用Level-set耦合VOF方法,在假设流体不可压缩并做平流运动的情况下,对单液滴生成过程以及静电场下锥射流的形成进行了数值模拟.模拟结果与实验结果较好吻合,验证了Level-set耦合VOF方法模拟两相流问题的有效性.同时分析了液滴生成过程及锥射流状态下的速度场等分布,为模拟多场耦合等复杂条件下的液滴二次雾化奠定了基础.
关键词:
Level-set方法
,
VOF方法
,
液滴形成
,
静电场
,
锥射流
岳明
,
徐行
,
杨茂林
工程热物理学报
求解三维不可压NS方程,并应用VOF方法捕获气液分界面,计算不同压降下离心式喷嘴内的气液两相流动状况,研究了不同压降对喷嘴内流动的影响.计算很好地模拟了喷嘴内的气液两相流动,并得到了出口液膜速度、喷雾锥角以及液膜厚度等参数,数值计算所得结果同试验符合得较好,好于经验公式的结果.
关键词:
VOF方法
,
离心式喷嘴
,
两相流动
,
数值模拟
刘向东
,
陈永平
,
张程宾
,
施明恒
工程热物理学报
本文基于VOF（Volume of Fluid）相界面追踪方法,建立了不可压缩W_1/O/W_2双乳液液滴动力学模型并进行了数值求解,模拟了双板平行剪切流条件下液滴在流场中的稳定变形与破碎过程。研究结果表明：液滴的稳定变形程度随着毛细数的增大而加剧,且双乳液内液滴的变形程度要明显小于液滴整体变形程度;液滴雷诺数为0.05时,存在一个0 57～0.58之间的临界毛细数,当液滴毛细数小于临界毛细数时,液滴只发生稳定变形,反之则发生破碎。
关键词:
双乳液液滴
,
剪切流
,
VOF方法
,
变形
,
破碎
王焕然
,
王新兵
,
窝丁日海
,
吴琪
工程热物理学报
采用二维轴对称网格、VOF方法和动网格技术对重力作用下半球头圆柱体垂直穿越气液界面过程的气液两相流和圆柱体运动耦合的问题进行了数值模拟,其中圆柱体运动速度由实验数据拟合而得.得到了圆柱体入水过程空泡的形成和闭合等气液界面的变化现象,以及圆柱体所受冲击载荷的变化过程.结果表明:圆柱入水的数值模拟结果与相应实验结果吻合较好;面闭合、向下喷射对圆柱体所受入水冲击载荷有较大的影响.
关键词:
数值模拟
,
VOF方法
,
动网格
,
气液界面
张杰
,
倪明玖
工程热物理学报
本文将相容守恒格式扩展到自适应(AMR)网格下进行磁流体流动模拟,保证了不同层网格间的相容性和守恒性,并利用直角网格处理复杂几何界面,大大节省了计算机资源.文章结合切割网格法和VOF方法,使得边界条件能精确施加在直角网格上,实现了复杂构型下MHD流的精确模拟.计算结果表明,切割网格法能在直角网格下精确模拟有复杂边界的磁流体流动.
关键词:
MHD流动
,
复杂边界
,
直角网格
,
VOF方法
,
相容守恒性
金天国
,
杨波
,
李建广
,
毕凤阳
复合材料学报
分析了液体模塑成型工艺(LCM)下织物预成型体中双尺度流动以及由此造成的空气裹入,进而产生细观及微观气泡的现象.基于多相流(VOF)方法建立了树脂空气两相流体在单胞内部流动的数学模型,并确定了该模型中多孔介质阻力源项和毛细力源项的具体形式.基于Fluent软件的UDF功能实现了上述两相流模型的数值求解,研究了平纹织物单胞中的两相流动以及2种气泡的生成过程.对Rovcloth 2454织物的气泡生成仿真结果显示,毛细数Ca对气泡的产生有决定性作用:当毛细数接近临界毛细数Cac时,气泡产生量最低,而当Ca小于Cac时,容易产生细观气泡,反之容易产生微观气泡.通过与文献中的理论预测和实验数据对比,验证了本文算法的正确性.
关键词:
多相流
,
VOF方法
,
LCM工艺
,
气泡生成
,
数值模拟
彭寿
,
陈淑勇
,
陈凯
,
王芸
,
彭程
硅酸盐通报
采用数值模拟方法,对单个熔融玻璃粉料颗粒的恒温球化过程进行了模拟研究.应用FLUENT软件,结合流体体积法追踪颗粒球化过程的液滴界面,模拟得到了熔融玻璃粉料颗粒在表面张力作用下自然球化的演化过程.提出了以熔融液滴的表面积变化来表征球化进程,分析了恒温条件下,熔融液滴的初始球形度、体积、粘度、表面张力因素对液滴球化时间的影响,并根据模拟结果拟合得到了特征球化时间的经验公式.
关键词:
球化
,
数值模拟
,
球化时间
,
VOF方法
王海博
,
李春丽
,
邱广明
,
郭枭
膜科学与技术
doi:10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2016.03.011
采用VOF方法模拟了1 mm曝气孔径下不同曝气强度对反应器内流场特性的影响规律,阐述了不同曝气强度下反应器中的气泡行为,分析了不同工况下反应器流场中湍流强度与速度场的分布特点,总结了曝气孔中心轴线高度方向上单一液相区速度值与湍流强度的变化规律,最后针对部分模拟结论进行了实验验证.结果表明:气泡脱离曝气孔出口瞬间为类蝌蚪状且一定时间段后尾巴消失进而底部开始向上凹陷,96 L/h及140 L/h工况下曝气孔两侧膜丝之间出现了弹状流;初始气泡尾迹区产生了较强烈的湍流扰动并形成了类机翼形的速度涡环;曝气孔中心轴线高度20 mm附近单一液相区出现了湍流强度变化喉部;24 L/h工况下单一液相区速度值在曝气孔中心轴线高度方向上呈线性升高,96 L/h及140 L/h工况下呈多段类线性规律升高;实验证明模拟结果较可靠.本研究可优化曝气控制膜污染过程的操作参数,能在一定程度上指导工程实际中曝气控制膜污染装置的设计过程.
关键词:
反应器
,
曝气强度
,
VOF方法
,
流场特性
,
数值模拟
,
实验验证
武利龙
,
黄萌
,
陈斌
工程热物理学报
本文提出了一种基于自适应非结构化网格的VOF算法，根据相界面网格的相函数值对相界面网格进行自适应细化与合并，通过基于非结构化网格的界面构造方法构造相界面，在适量增加网格单元数量的情况下提高了计算的精度。该方法随着时间及相界面的变化无需重新整体生成网格，算法效率较高。经典算例的验证结果表明，本文自适应网格方法计算得到的结果明显优于一般网格得到的结果，捕获的相界面更加光滑。
关键词:
自适应网格
,
VOF方法
,
非结构化网格
