任东伟，阳倦成，倪明玖†

(1 中国科学院大学工程科学学院， 北京 101408; 2 西安交通大学航天航空学院机械结构与强度国家重点实验室， 西安 710049) (2020年7月13日收稿； 2020年8月3日收修改稿)

液滴撞击现象普遍存在于自然界[1-2]和工农业生产(如喷雾冷却[3]、油墨打印[4]、农药喷洒[5]、内燃机[6])中，其丰富的物理现象和复杂的作用机理引起了研究人员的广泛关注。根据液滴撞击的物体表面类型的不同，大致可以分为撞击固体表面[7-8]、薄液膜[9]和液池[10]3种情况。在这些研究中，不同撞击参数(如液滴撞击初速度、液滴直径、液膜厚度)和液体物理性质(如密度、表面张力、黏性)的差异，会导致撞击后发生反弹[11]、部分融合[12-13]、完全融合[14]、飞溅[15-16]和中心射流[17]等多种不同的现象。关于这些现象的研究主要分为2个方向：第一是分析撞击后液滴或液面形变的时间演化(如弹坑深度、冠状形变和中心射流)；第二是研究不同现象之间的分界临界参数并绘制相应相图(如反弹/融合相图、融合/飞溅相图)。

本文采用高速摄像技术研究在水平磁场下液态金属液滴撞击电解质溶液后的现象，并绘制不同现象的相图，以探究磁场对于液态金属液滴撞击液池过程的影响作用。

1 实验流体及装置

1.1 实验流体

前人对于磁场下液态金属液滴撞击的实验研究较少，且多集中在液滴撞击薄液膜[29]或者液滴撞击固体表面[30]，这2种实验只需要观察到液面上方的形变和铺展状况，不需要观察液滴进入液池后的形态，因此采用不透明的液态金属作为液池的材料对实验结果的观测影响较小；……