高速矩形水舌表面破碎的大涡模拟

Large eddy simulation of surface fragmentation of high-speed rectangular water tongue

矩形水舌表面的初次破碎过程是挑流雾化第一雾源形成的关键过程,故矩形水舌表面的初次破碎机理是一个重要的科学问题。在入口边界使用涡流边界法设置随机点涡阵作为随机扰动条件,采用大涡模拟方法对高速矩形水舌进行数值模拟,并应用VOF-to-DPM模型,实现将连续相的液滴转换成离散相的液滴。研究表明,其破碎分为三个主要过程。上表面的两条直角边发生挤压变形,先呈锯齿状,后呈丝状,最后断裂破碎为液滴。这些液滴主要分布在射流上表面,并且随着速度增大,粒径分布更加集中。