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Hydrodynamics of Droplet Impingement on a Thin Horizontal Wire

机译：细水平线上的液滴撞击的流体动力学

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摘要

A model of droplet impacting on a thin horizontal wire is developed and numerically analyzed via level set method (LSM). Through varying the impact velocity, the flow regimes of droplet impacting on the wire are examined and analyzed. The detailed hydrodynamic behaviors including transient velocity and pressure distributions as well as the evolution of the gas-liquid interface during droplet impingement are investigated. The results indicate that the hanging mode, merging mode, and splitting mode appear during the droplet impingement on a thin horizontal wire. In merging mode, the tiny bubbles converge to big bubbles arising from the inertia difference between the liquid and the gas make. Due to the dynamic equilibrium between the friction of the thin wire and the droplet surface tension, the double reflux zone and the high-pressure zone are only observed in hanging mode rather than in merging mode and splitting mode. The flow regimes diagram depending on We and Bo is provided to represent the flow regimes of droplet impacting on a thin horizontal wire. The corresponding exponential correlations are given in form of We = ae(bBo) to distinguish the boundaries between these droplet flow regimes.
机译：建立了液滴撞击细水平线上的模型，并通过水平集方法（LSM）进行了数值分析。通过改变撞击速度，可以检查和分析液滴撞击金属丝的流动方式。研究了详细的流体动力学行为，包括瞬态速度和压力分布以及液滴撞击过程中气液界面的演变。结果表明，在液滴撞击细水平线上时出现了悬挂模式，合并模式和分裂模式。在合并模式下，由于液体和气体生成之间的惯性差异​​，微小气泡会聚成大气泡。由于细线的摩擦力与液滴表面张力之间存在动态平衡，因此仅在悬挂模式下观察到双回流区和高压区，而不是在合并模式和分裂模式下。提供了取决于We和Bo的流动状态图，以表示液滴撞击细水平线上的流动状态。相应的指数相关性以We = ae（bBo）的形式给出，以区分这些液滴流态之间的边界。

著录项

  • 来源
    《Mathematical Problems in Engineering》 |2018年第13期|9818494.1-9818494.10|共10页
  • 作者

    Zheng Jiayi; Wang Jing; Yu Yanshun; Chen Taotao;

  • 作者单位

    Nanjing Univ Sci & Technol Sch Energy & Power Engn MIIT Key Lab Thermal Control Elect Equipment Nanjing 210094 Jiangsu Peoples R China;

    Army Engn Univ PLA Nanjing 210007 Jiangsu Peoples R China;

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