双VOF液滴碰撞模型

定量预测碰撞结果

考虑稀薄气体效应与增强范德华力，能准确复现液滴碰撞中软聚并、反弹、硬聚并的非单调转变，为气液两相流模拟提供更接近实验的预测工具。

王宁 · 章振宇 · Zhang, Peng · 赵长禄

International Journal of Multiphase Flow 2025

参数信息

Hamaker常数降低倍数

3 orders of magnitude

技术优势

预测非单调趋势

模型成功复现了对心碰撞中随着韦伯数增加，碰撞结果从软聚并转变为反弹再转变为硬聚并的非单调变化，这一趋势与大量实验观察一致。

降低Hamaker常数

所采用的Hamaker常数虽然较物理真实值有所增大，但比先前模拟工作采用的值低了三个数量级，显著减少了人为调节的程度。

应用场景

• 微流体与液滴动力学：用于微流控中液滴碰撞行为预测，优化反应与混合过程。
• 喷雾燃烧过程模拟：提高喷雾燃烧模拟中液滴聚并/反弹预测精度，改善燃烧效率。
• 航天器推进系统仿真：用于航天推进中液滴碰撞与雾化模拟，辅助燃烧室设计。