摘要：液滴自由下落与液面冲击过程中涉及到液体的飞溅、融合与跃动等非常复杂的界面变形。该文基于三维非稳态的Navier-Stokes方程，采用有限体积法、高分辨率STACS格式的VOF方法及连续表面张力模型（CSF），建立了一个能精确描述自由面流动的数学模型。应用该模型对剪切流场及圆柱水体坍塌进行了三维模拟，检验其可行性，并进一步对液滴自由下落与液面冲击过程进行了数值模拟。数值结果表明，该模型能成功的捕捉到三维液滴撞击、变形、反弹、形成空腔和水柱跃起的水体运动过程和水动力作用过程，且描述气液界面的精度较高，可应用于三维气液复杂界面流的问题研究。

关键词：液滴 气液两相流 vof方法 高分辨率 

单位：长沙理工大学水利工程学院; 长沙410004; 水沙科学与水灾害防治湖南省重点实验室; 长沙410004