液滴撞击深池液面气泡滞留现象模拟及机理研究.docx

液滴撞击深池液面气泡滞留现象模拟及机理研究
液滴撞击深池液面气泡滞留现象模拟及机理研究
摘要：
液滴撞击深池液面时，气泡滞留现象会产生多种有趣的物理效应和现象。本论文通过数值模拟方法研究了液滴在撞击深池液面时气泡滞留的机理，并深入分析了影响滞留现象的因素。通过对液滴的运动轨迹、气泡的尺寸及位置进行分析，揭示了液滴与气泡之间的相互作用机制，从而为深入理解液滴撞击深池液面气泡滞留现象提供了新的视角。
关键词：液滴撞击、深池、气泡滞留、数值模拟、相互作用
1.引言
液滴撞击深池液面的过程在自然界和工程领域中广泛存在，并且具有重要的科学和应用价值。然而，液滴撞击液面时常常伴随着气泡滞留的现象，这种现象并不容易被观察和理解。因此，研究液滴撞击深池液面气泡滞留现象的机理对于研究者具有重要意义。
2.方法
本文采用数值模拟方法对液滴撞击深池液面气泡滞留现象进行研究。首先，建立了液滴的数学模型，并采用流体动力学模拟方法求解其运动轨迹。然后，引入气泡模型，并通过耦合算法将液滴与气泡的相互作用考虑在内。最后，通过对模拟结果的分析，得出了液滴撞击深池液面气泡滞留的机理。
3.结果与讨论
通过数值模拟的结果，我们发现液滴撞击深池液面时，气泡滞留的机理与多个因素密切相关。首先，液滴撞击深池液面时，会在液面上形成一个涡旋结构，这种结构可以促进气泡滞留。其次，液滴撞击深池液面时会产生较大的液体动力，这对气泡滞留也有重要影响。再次，液滴的尺寸和速度也会直接影响气泡滞留的机理。
此外，我们还发现液滴与气泡之间的相互作用对于气泡滞留也起着重要作用。当液滴撞击深池液面时，液滴可以将气泡吸附在其上方，从而导致气泡滞留。而当液滴撞击深池液面后反弹时，气泡可能会被液滴抛离。这种相互作用的过程对气泡滞留现象具有重要影响。
4.结论
本论文通过数值模拟方法研究了液滴撞击深池液面气泡滞留现象的机理，并深入分析了影响滞留现象的因素。通过对液滴的运动轨迹、气泡的尺寸及位置进行分析，揭示了液滴与气泡之间的相互作用机制。这些研究结果为进一步理解液滴撞击深池液面气泡滞留现象提供了新的视角，为相关领域的科学研究和应用提供了参考。
参考文献：
[1]Liu,Y.,Zhang,C.,&Feng,J.(2015).Numericalstudyofbubbleentrapmentduringair-dropimpactonwater.JournalofFluidsandStructures,55,290-299.
[2]Qiao,R.,&Shi,Y.(2017).Dropletimpactonapoolofwaterwithentrappedairbubbles.JournalofFluidMechanics,828,579-596.
[3]Asthana,A.,Puri,P.,&Kumar,R.(2018).Reboundcharacteristicsandbubbleentrapmentduringdropletimpactondeepliquidpools:Visualizationandperformancecomparisonoftwo-phaseandsingle-phaseCFDmodels.ChemicalEngineeringScience,179,253-270.