基于OpenFOAM的粘弹性液滴撞击刚性平板的模拟研究开题报告
2020-02-20 09:58:04
1. 研究目的与意义(文献综述)
1.1目的及意义
粘弹性流体作为非牛顿流体的一种,在实际技术生产和日常生活中泛地存在着。在定常剪切流变场中,这种流体会随着外界应力的变化发生形变或者改变先前的运动状态,如果把外力消除,产生的形变又会缓慢恢复或部分恢复至原来状态。粘弹性流体,介于黏性流体和弹性固体之间。它们同时表现出黏性和弹性,在不超过屈服强度的条件下,剪应力除去以后,其变形能部分的复原。
液滴撞击造成固体表面材料侵蚀破坏的问题由来已久。工业生产方面,大功率汽轮机组的发展以及核反应堆的出现,使得汽轮机组出口湿度过大而引起动叶侵蚀;航空航天领域,随着航空武器的发展,人们不断发现直升机螺旋浆叶、高速飞机和导弹的雷达保护罩、挡风玻璃和红外线透射窗等装置都受到雨滴的冲击破坏。在液滴侵蚀的物理化学过程中,首先发生的是液固高速撞击过程。
液滴撞击固体表面的过程非常复杂。例如,在印刷行业中,墨滴着陆时发生铺展,其铺展可分为撞击铺展和流平铺展两个过程: 其中,流平铺展阶段的铺展时间比撞击铺展时间高约三个数量级。墨滴着陆铺展时其直径发生变化,会引起严重的物理网点扩大,而物理网点扩大是喷墨印刷网点扩大的主要原因,所以,对液滴铺展行为特性进行研究,是获得高质量喷墨印品的关键。
2. 研究的基本内容与方案
2.1基本内容
根据已有文献与资料,分析比较纯粘性水与粘弹性液滴的本质不同,完成粘弹性液滴撞击刚性平板的调研与分析,进行粘弹性流动的cfd仿真分析与计算,利用oldroyd-blog本构模型对液滴撞击刚性平板进行模拟研究。
2.2研究目标
3. 研究计划与安排
第1—3 周: 英文翻译,完成开题报告和文献综述。
第4—6周:粘弹性液滴撞击刚性平板现象的调研和分析。
第7—10 周:完成粘弹性液滴撞击刚性平板仿真的计算与分析。
4. 参考文献(12篇以上)
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[2] ronny boettcher; sascha eichmann; peter mueller; “influence of viscous damping and elastic waves on energy dissipation during impacts”chemical engineering science,2019
[3] dian-chen lum.ramzanm.bilaljae dong chungumer farooq upshot of chemical species and nonlinear thermal radiation on oldroyd-b nanofluid flow past a bi-directional stretched surface with heat communications in theoretical physics,2017