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作者:王永魁;李锋;王春阳;张淑杰;薛彦卓;王庆;
单位:哈尔滨工程大学;
摘要:船舶与海洋结构物的上层建筑结构表面结冰现象,是较多水滴撞击冷壁面先形成水膜、然后积冰的结果,在较大风速下,水滴会更多地与垂直结构发生碰撞,水滴运动及冻结行为会对结构表面结冰过程及最终冰形产生较大影响。本文基于耦合VOF和Level–Set的VOSET气–液界面追踪方法以及焓–孔隙度相变方法,采用大系数法建立了水滴–孤立冷板单向耦合模型,实现了单水滴撞击孤立冷板冻结过程模拟,再现了空气卷吸现象,分析了水滴运动速度和构件表面润湿性等因素对结冰过程的影响,并进一步模拟了多水滴撞击垂直结构表面形成液膜并冻结的过程,相关结果可为上层建筑典型部件表面结冰的预测及防冰、除冰方法的研究提供技术支撑。
关键词:多水滴;;垂直结构;;撞击;;结冰;;数值模拟
基金资助:国家自然科学基金资助项目(52401319;52192690;52192695)