以 面 追 蹤 法 及 流 體 體 積 法
數 值 模 擬 液 滴 碰 撞 之 研 究
廖明威
指導教授：潘國隆 博士
國立台灣大學機械工程學研究所
本文利用面追蹤法(front-tracking method)與流體體積法(VOF)數值模擬雙液滴碰撞，並且與實驗結果相互比較。在多相流(multiphase flow)的模擬中，面追蹤法的介面(front)設定是遵循實驗經驗所得，藉由指定中間液體薄膜破掉的時刻，使得模擬結果與實驗相符合。以流體體積法模擬中高速液滴碰撞時，需在介面處增加其黏性，減少因表面張力所產生的切線速度，讓液滴於拉扯過程中不至於破裂。流場模擬條件設定為兩相同尺寸的液滴正撞(head-on)於一大氣壓空氣中，溶液分別為水及十四烷，預測液滴在碰撞後的介面變化與現象。高速液滴碰撞情形下，我們使用流體體積法模擬三維流場中液滴於碰撞後的結果，評估應用套裝軟體CFD-ACE求解器在流體體積法模擬真實液滴碰撞流場的可行性。
關鍵字：多相流、數值模擬、液滴碰撞、流體體積法、面追蹤法。