不同重力环境和倾斜角度对毛细管内界面振荡行为的影响

Abstract

毛细现象与界面动态演化在航天器工程及空间流体管理中具有重要作用。在常重力条件下已发现毛细管内会产生界面振荡现象，该现象主要与毛细尺度、流体物性和壁面润湿性等因素相关。然而在空间应用过程中，毛细界面运动受到倾斜角度和重力环境变化的影响，其常规振荡行为会发生改变。针对这一问题，建立了毛细管内界面演化过程的理论模型，同时开展了数值模拟研究，获得不同重力条件及倾斜角度对毛细管内界面振荡行为的影响规律和可视化结果。研究表明，毛细管内界面振荡行为由Ohnesorge数（Oh）和Bond数（Bo）的比值决定。随着重力加速度增大，Oh/Bo变小，振荡现象加剧。毛细管倾斜后，界面振荡行为受到沿毛细管方向重力分量的影响，毛细振荡效应随倾斜角度的增加而弱化。

Keywords

• 变重力
• 倾斜毛细管
• 界面振荡
• 理论模型
• 数值模拟