不同间距下过冷水滴连续撞击超疏水表面的数值研究
作者机构：华中科技大学航天航空学院
出 版 物：《空气动力学学报》 (Acta Aerodynamica Sinica)
年 卷 期：2024年
核心收录：
学科分类：08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术]
主 题：双过冷水滴 连续撞击 超疏水表面 液滴间距 传热 混合方式
摘 要：过冷水滴撞击飞机表面后形成的积冰严重威胁着飞行安全，积冰通常是由多个液滴共同作用形成的，明晰多过冷水滴间的相互作用对撞击-结冰过程的影响具有重要意义。本文基于流体体积法，结合凝固/融化模型，数值模拟了双过冷水滴连续撞击冷超疏水表面的动力学行为，研究了液滴间距对双液滴动态行为和传热特性的影响。结果表明：随着液滴间距的增加，双液滴依次出现了“内部铺展，“表面铺展和“包裹式铺展三种混合模式，最大铺展系数由不变过渡到增大，双液滴的聚集行为逐渐加剧，液滴与冷壁面的传热效果随之增强，其中，液滴与冷表面的接触面积是影响传热的首要因素；此外，双液滴相互作用过程中液滴内部形成的旋涡会阻碍液滴的水平铺展，从而避免铺展面积的增大。
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