边缘剥离

边缘剥离可对液膜在锐边上的破碎过程建模。

Maroteaux 等人 [626] 针对液膜在锐边上的破碎过程提出了一个模型。此模型基于瑞利-泰勒不稳定性并包含破碎条件和生成的液滴直径分布。但是，Gubaidullin [620] 对破碎条件的有效性提出了疑问。因此，我们采用了 Friedrich 等人 Friedrich 等人 [619] 基于力平衡提出的备选条件。液滴直径分布仍遵循 Maroteaux 理论。

该模型仅应用于棱角（上图中的 $\theta$）大于用户自定义的最小棱角 ${\theta }_{\min }$ 的边。如果边界面具有多条锐边，所有这些边上会以加权方式发生剥离。

力比 $FR$（它是液膜动量通量与表面张力和重力之比）如下：

其中，${\mathrm{We}}_f$ 为液膜韦伯数，${\mathrm{Bo}}_f$ 为邦德数，$L_b$ 为破碎长度，$h_f$ 为液膜厚度。

液膜韦伯数如下：

其中，${\rho }_f$ 为液膜密度，$v_f$ 为投影方向与剥离边正交的液膜速度，$h_f$ 为液膜厚度，$\sigma$ 为表面张力。

薄膜邦德数如下：

其中，$g_{\theta }$ 为垂直于下游壁面的加速度分量。

Arai 和 Hashimoto [613] 给定破碎长度如下：

其中，${\mathrm{Re}}_f$ 为液膜雷诺数，${\mathrm{We}}_{\mathrm{rel}}$ 为相对韦伯数。

液膜雷诺数如下：

其中，${\mu }_f$ 为动力粘度。

相对韦伯数如下：

其中，$\rho$ 为气体密度，$v_g$ 为与剥离边垂直的气体速度分量。

如果 $FR>F{R}_C$，其中 ${FR}_C$ 为用户自定义的临界力比（在 [619] 中提出），则可视为发生破碎。临界力比的默认值为 1。在经过该边的流体中，只有小部分 $x_S$ 与液膜分离。使用以下公式对此分数求近似值：

基于 [619] 中的实验数据。

对于液滴形成，采用 [626] 中提出的模型估计父液滴直径 $D_d$，如下所示：

其中，$c_1$ 为用户自定义的液滴直径比例因子。默认情况下，该因子设为 3.78。根据最不稳定波数 $k$ 计算波长 $\lambda$，这将最大化增长率：

其中，加速度 $a$ 的计算方法如下：

$\lambda$ 与 $k$ 的关系为 $\lambda =2\pi /k$。

根据该模型，累积液滴大小分布 $F\left(D\right)$ 是 Rosin-Rammler 分布：

其中，$q$ 为用户自定义的参数，默认设为 1.5，并且：

有两个选项用于确定液滴直径：

• 使用确定性直径（计算为尺寸分布平均值）生成液滴，如下所示：

其中，$\Gamma \left(x\right)$ 表示 Gamma 函数。

• 根据 Eqn. (2767) 使用随机化直径 $D$ 生成液滴。

液滴以液膜速度喷射。

从两侧的流体剥离边缘

如果流体从两侧向一边靠近，则流体将合并成一串符合质量、动量、组分和能量守恒定律的拉格朗日液滴。例如，如果两个流体具有不同的温度，液滴温度设为介于两者之间的值。对于异向流体，两侧的剥离分数 $x_S$ (Eqn. (2763)) 设为 1（表示完全剥离）。液滴直径根据通量最高一侧的薄膜属性计算得出。下图说明了异向流体的边缘剥离。