液滴冲击固体表面的光滑粒子动力学模拟
液滴冲击固体表面的现象广泛地存在于自然界和工业生产中,深入研究液滴冲击固体表面现象对环境工程、微纳米工程以及医药工程有着十分重要的指导作用.本文采用光滑粒子动力学方法(SPH)对液滴冲击固体表面的现象进行了数值模拟.SPH方法是一种纯拉格朗日形式的无网格粒子方法,可以很容易的处理大变形、可变形边界、追踪自由表面,以及运动交界面.为了提高传统SPH方法的计算精度和数值稳定性,本文在传统的光滑粒子动力学方法的基础上对粒子方法中的核梯度进行了修正,为了避免张力不稳导致的粒子非物理聚集,添加了人工应力的程序.采用粒子间相互作用力的形式来模拟表面张力.应用改进的SPH方法对液滴冲击固体表面进行了数值模拟.计算结果表明,改进的SPH方法能够精细地描述液滴冲击固体表面所产生的铺展、飞溅以及小液滴形成等动力学特性,得到了稳定精确的结果,数值模拟结果与实验观察基本一致.
液滴冲击 固体表面 光滑粒子动力学 无网格粒子方法
马理强 刘谋斌 常建忠
中北大学机电工程学院,太原030051 中国科学院力学研究所,北京100190
国内会议
大连
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617-624
2012-09-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）