基于DPM-to-VOF方法的液滴射流撞壁过程研究

作     者：陈青山 王明军 田文喜 秋穗正 苏光辉 Chen Qingshan;Wang Mingjun;Tian Wenxi;Qiu Suizheng;Su Guanghui

作者机构：西安交通大学核科学与技术学院核反应堆热工水力研究室西安710049 

出 版 物：《核动力工程》 (Nuclear Power Engineering)

年 卷 期：2025年第46卷第1期

页      面：83-91页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082701[工学-核能科学与工程] 0827[工学-核科学与技术] 

主　　题：离散相-连续相转换 液滴射流撞壁 液膜扩展演变 液滴滴落融合 

摘      要：喷淋雾化被广泛应用于核动力设备中,以保证其安全稳定运行。喷淋时,部分液滴会撞击设备壁面,以液膜的形式进行扩展和演变。基于Fluent软件的离散相-连续相转换(DPM-to-VOF,DTV)方法进行了液滴射流撞壁研究,使用两液滴滴落过程试验图像验证了模拟方法的准确性,研究了液滴射流注入速度、入射角度对壁面液膜形态的影响规律,得到了液滴溅射率随入射条件的变化情况,并分析了液滴撞击壁面时重力、表面张力、速度分量等对液膜形态扩展过程、液滴溅射率的影响。研究发现,增大注入速度能加大对液膜的扰动,液膜与壁面的接触面积显著增大,液膜区宽度和高度增加;增大入射角度对液膜形态的改变影响较大,体现在液膜区宽度增加和液膜区高度减小,液膜表面稳定性减低。溅射率随着注入速度和入射角度的增大而增大,其中,入射角度对溅射率的影响更大。