基于CLSVOF方法的单液滴撞击网丝特性数值研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）基于CLSVOF方法的单液滴撞击网丝特性数值研究硕士研究生：李净松指导教师：田瑞峰教授企业导师：王先元教授工程领域：核能与核技术工程论文主审人：高璞珍教授哈尔滨工程大学2018年5月分类号：密级：UDC：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）基于CLSVOF方法的单液滴撞击网丝特性数值研究硕士研究生：李净松指导教师：田瑞峰教授学位级别：工程硕士工程领域：核能与核技术工程所在单位：核科学与技术学院论文提交日期：2018年5月8日论文答辩日期：2018年6月5日学位授予单位：哈尔滨

2、工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheProfessionalDegreeofMaster（MasterofEngineering）SimulationAnalysisonCharacteristicsofSingleDropletImpactonMeshBasedonCLSVOFMethodCandidate:LiJingsongSupervisor:Prof.TianRuifengAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringEng

3、ineeringField:NuclearScience&NuclearEngineeringDateofSubmission:May.5,2018DateofOralExamination:Jun.5,2018University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成

4、果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律

5、注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（在授予学位后即可在授予学位12个月后解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日摘要在丝网分离器中，液滴碰撞网丝的行为几乎无处不在，深入研究液滴的撞击行为，明确二次液滴的产生机理，从而最大限度的利用液滴撞击网丝特性提升丝网分离器的性能，对于丝网分离器的应用具有重要的意义。本文针对液滴撞击网丝的动态过程，采用CLSVOF方法对单个液滴撞击干燥网丝和湿润网丝的问题进行了数值模拟，经过合理的简化，建立了

6、单液滴撞击网丝面的二维数学模型，分析了液滴直径、液滴初速、撞击角和撞击位置对液滴撞击行为特性的影响，研究了液滴撞击过程中液膜形态、内部压力场和速度场的变化特性，并结合丝网分离器内二次携带的产生原因对液滴的破碎进行了讨论。数值计算的结果表明：液滴撞击到干燥网丝上分为铺展和飞溅两个过程，而撞击到湿润网丝后液膜运动形态可分为水波形运动、皇冠形运动和飞溅运动，液滴直径和初速均是以上形态变化的决定因素；撞击角存在时，撞击网丝后液滴内部压力场非对称不均匀，撞击角越小，分离的二次液滴体积越大；撞击点越靠近网丝末端，脱离网丝的液冠的体积越大。以

7、上液滴飞溅现象发生之前往往伴随着狭长压力场的产生和压力场的分离，且液滴分离符合毛细破碎理论。此外，在液滴撞击湿润网丝初期，液滴与网丝面液膜接触点处的颈部凸起的产生是由于颈部区域局部较大压差造成的，对速度场的分析在一定程度上验证了运动间断理论。关键词：丝网分离器；液滴；二次携带；飞溅；CLSVOFABSTRACTThebehaviorofdropletsimpactonmeshisalmostubiquitousinwiremeshseparators,in-depthstudyhasbecomeverynecessarytoge

8、taclearunderstandingofthecharacteristicsandmechanismofsingledropletimpactonmeshandthentoimprovetheperformanceofwiremeshseparators.T