液滴が壁面に衝突した際の挙動の違いを、弊社自社開発CFDソルバー「Advance/FrontFlow/red」搭載の
ラグランジュ粒子機能を用いて解析した例をご紹介します。

この動画では、液滴の粒径を変えることで、ウェーバー数を「小」「中」「大」の３段階で変化させ、衝突後の挙動の違いを可視化しています。

ウェーバー数(We数)とは、流体の慣性力と表面張力の比を表す無次元数です。この値が小さいと表面張力の影響が強く、大きいと慣性力の影響が強くなります。

動画上からウェーバー数が小、中、大となっており、ウェーバー数が小さい（粒径が小さい）場合は液滴が弾性衝突のように跳ね返り、ウェーバー数が大きくなるにつれて壁面に付着したり、飛散したりと、挙動が大きく変化する様子が確認できます。

こうした現象は、ディーゼルエンジンの燃料噴霧や、消火剤の散布、インクジェットプリンタなど、様々な工業製品の設計・評価において非常に重要です。