低速下水滴撞击固体表面运动模拟

作者：徐爽; 赵宁; 王春武; 吴杰

来源：航空动力学报, 2013, (03): 695-700.

DOI：10.13224/j.cnki.jasp.2013.03.030

• 结冰
• level set
• 投影算法
• 大密度比
• 水滴 icing
• level set
• projection method
• large density ratio
• droplet

以水滴撞击飞机部件造成结冰问题为背景,运用level set界面追踪方法,把不可压黏性方程组中的表面张力用level set函数表示,并利用2阶变密度投影算法求解二维不可压Navier-Stokes方程组,数值模拟了低速下的水气界面追踪问题.为了能够处理密度比为1 000的水气界面问题,在界面处引入了一定宽度的光滑过渡带宽,进而消除了由于界面两边大密度比引起的数值震荡,由此较为成功地模拟了大水滴在不同表面张力时撞击平板后的形态变化及其运动轨迹.数值实验结果表明本算法可以有效地处理界面处密度比和黏性很大的不可压多相流问题.考虑界面处的表面张力,本算法可模拟不同表面张力下的界面运动变化.

• 出版日期2013
• 单位南京航空航天大学