固壁近旁軸對稱Stokes流中液滴運(yùn)動和變形的數(shù)值模擬.pdf

1、本文發(fā)展了一種模擬固壁近旁軸對稱Sokes流中粘性液滴的運(yùn)動和變形及直接計算固壁上應(yīng)力的邊界積分方法?！　∮帽痉椒ㄊ紫扔嬎懔藷o限大固壁近旁Stokes流中粘性液滴的運(yùn)動和變形。對不同的液滴-固壁初始相對間距、粘度比、表面張力和浮力聯(lián)合參數(shù)以及環(huán)境流動參數(shù)情況進(jìn)行了數(shù)值實驗。數(shù)值結(jié)果顯示，由于環(huán)境流動和浮力的作用，隨著時間的推進(jìn)，液滴在軸向壓縮，在徑向拉伸。當(dāng)環(huán)境流動的作用弱于浮力作用時，隨著時間的推移，液滴上升并向上彎，固壁上由液滴運(yùn)

2、動所引起的應(yīng)力不斷減小。當(dāng)環(huán)境流動的作用強(qiáng)于浮力作用時，隨著時間的推移，液滴變得越來越扁。在這種情形，當(dāng)大初始間距時，壁面上的應(yīng)力隨液滴的演變而增大，當(dāng)小初始間距時，由環(huán)境流動、浮力及壁面對流動的較強(qiáng)作用的聯(lián)合影響，此應(yīng)力隨液滴的演變而減小。由于液滴運(yùn)動所引起的壁面應(yīng)力的有效作用僅限于對稱軸附近的一個小范圍內(nèi)，且此范圍隨液滴與固壁的初始間距增大而增大。應(yīng)力的大小隨初始間距增大而大為減小。表面張力對液滴變形有阻止作用。液滴粘性會減小液滴的

3、變形和位置遷移?！　〗又帽痉椒ㄓ嬎懔巳N圓管Stokes流中粘性液滴的運(yùn)動和變形，分別是不計重力時圓管Stokes流中液滴的運(yùn)動和變形、重力作用下圓管中液滴的上浮以及重力和Poiseuille流動共同作用下液滴的運(yùn)動和變形。　　本文的創(chuàng)新之處是提出一種便于直接計算固壁上應(yīng)力的邊界積分方法，并用此方法數(shù)值模擬了無限大固壁近旁同時存在環(huán)境流動和重力作用的Stokes流中液滴的運(yùn)動和變形以及無限長圓管中同時考慮重力作用和Poiseuil