微型方直管道內(nèi)液滴變形、破裂的數(shù)值模擬.pdf

1、隨著微流體技術(shù)的發(fā)展，液滴在微型管道中的流動(dòng)問(wèn)題越來(lái)越引起人們的關(guān)注，它已經(jīng)成為與化工、電子、機(jī)械、生物等工業(yè)過(guò)程相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者通過(guò)實(shí)驗(yàn)和各種數(shù)值方法對(duì)液滴的流動(dòng)及變形規(guī)律進(jìn)行了研究。本文利用相場(chǎng)方法對(duì)微型方直管道內(nèi)液滴和連續(xù)流體的界面進(jìn)行研究，模擬了液滴在方形微管道中流動(dòng)變形，分析了液滴變形及破裂的規(guī)律。主要內(nèi)容如下： 1．應(yīng)用相場(chǎng)理論及統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)方法，研究了微型直管道內(nèi)液滴和連續(xù)流體的界面，給出了微管道中

2、二相流體的輸運(yùn)方程及其無(wú)量綱化方程，應(yīng)用有限差分方法，將二相流體的輸運(yùn)方程離散化，討論了求解離散方程的SIMPLE和PISO壓力修正方法，為微型方管中液滴的輸運(yùn)方程建立了數(shù)值求解方法。 2．分別數(shù)值模擬了微型方直管道中單個(gè)和一組液滴變形和流動(dòng)過(guò)程，討論了微型方管道內(nèi)彼克雷特?cái)?shù)、毛細(xì)數(shù)、液滴和混合流體的黏度比、液滴的大小、液滴的初始徑向位置以及液滴間距對(duì)液滴變形的影響。 3．通過(guò)數(shù)值模擬，我們得到了微型方管道內(nèi)液滴流動(dòng)、變