1. 研究目的与意义（文献综述）

液滴撞击在日常生活、农业灌溉以及工业技术领域都有广泛的应用，例如雨滴溅在地面上，喷洒农药，燃料液滴撞击在燃烧室的壁面上，喷墨打印。^[1]以上的情况在许多不同的环境中都会产生，但由于液滴撞击具有良好的传热传质潜能，因此其主要应用于工业技术与设备领域，如在内燃机燃烧室中的缸内直喷以及在降膜式蒸发器的海水淡化和制冷过程中盐水冲击传热管。 ^[2]。

自worthington的开创性工作以来，液滴撞击产生的飞溅在流体力学领域占有很重要的地位。通过实验发现，液滴撞击的后续影响不仅取决于液滴速度与液体类型，同时取决于液滴撞击的基底。^[3]因此，根据液滴撞击基底的不同将液滴撞击目标分为三类：固体壁面、液膜和液池。液膜撞击固体壁面和液膜都会发生水花飞溅，但是其形成机理是不一样的。长期以来，科研工作者对于液滴撞击固体壁面以及液滴撞击液池的研究比较深入，而对于液滴撞击液膜的关注相对较少。^[4]液滴撞击对固体壁面或液池的影响只涉及到液滴—固体或液滴—液体的相互作用，但对液滴撞击对薄液膜的影响则涉及到更复杂的液滴—固体—液体相互作用。^[2]实验证明，液滴的飞溅即使发生在干燥的表面也会在表面上产生一层波浪状的薄液膜。因此，对液滴撞击液膜的研究结果也会比液滴撞击固体壁面情况产生更广泛的影响。分析液滴撞击液膜产生的结果后发现，撞击后液滴在液膜表面的铺展面积，水花的运动形态等往往会对工程技术起到决定性的作用。

目前已有一些实验和数值研究液滴撞击液膜过程，实验中液滴多为水滴。rioboo 等、okawa 等采用不同液体，通过改变液滴撞击速度、液滴直径及液膜厚度，对撞击后的结果进行了实验观察，发现撞击后主要存在三种现象：液滴低速撞击时在液膜表面的铺展、速度升高时形成冠状水花但不发生飞溅、高速撞击时水花破碎形成飞溅。^[1]在rioboo 等的实验中，当液膜无量纲厚度小于0.02 时，观察不到冠状水花的形成，只存在铺展和飞溅现象。^[5]对于不同研究者，在研究液滴撞击液膜的过程中关注的焦点往往也不同，且采用的实验设备、介质、实验参数等方面往往都存在较大差异，因此导致撞击后不同现象的出现。

2. 研究的基本内容与方案

2．1研究内容

液滴撞击液膜，撞击后液滴在液膜表面的铺展面积，水花的运动形态等往往会对工程技术起到决定性的作用，本文主要通过openfoam软件进行数值模拟，模拟液滴撞击液膜后产生的一系列后续现象，即飞溅至铺展的过程。而本文重点研究在这个过程中液滴速度对传播半径、初始气膜形成及冲击压力等的影响。

2．1研究目标

3. 研究计划与安排

（1）第1—3 周：英文文献翻译，完成开题报告和文献综述；

（2）第4—6 周：液滴撞击液膜过程的模型建立；

（3）第7—10 周：实现对液滴撞击液膜过程的cfd数值模拟，分析液滴速度对撞击过程的影响规律；

4. 参考文献（12篇以上）