液滴/氣泡的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是動(dòng)力循環(huán)相變傳熱的基礎(chǔ)問題,而液滴/氣泡的自發(fā)遷移運(yùn)動(dòng)正在引起研究學(xué)者越來越多的興趣。在氣液兩相流中,兩相界面處發(fā)生著傳熱傳質(zhì)過程,常常伴隨著溫度不均并產(chǎn)生界面張力分布不均,使得相界面附近的流體介質(zhì)發(fā)生流動(dòng)進(jìn)而自發(fā)產(chǎn)生遷移現(xiàn)象,這樣的運(yùn)動(dòng)過程被稱作是Marangoni遷移運(yùn)動(dòng)[1]。這方面的研究對(duì)于提高相變傳熱的傳熱效率具有重要的意義,同時(shí)對(duì)于微重力下主動(dòng)控制液滴/氣泡的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,也有重要的意義。本文主要是通過數(shù)值模擬的方法,研究熱輻射條件下,由于界面溫度分布不均產(chǎn)生的熱毛細(xì)力驅(qū)動(dòng)液滴/氣泡遷移現(xiàn)象。首先概括了液滴/氣泡的Marangoni自發(fā)遷移現(xiàn)象研究的發(fā)展過程,闡述了現(xiàn)有的理論分析,數(shù)值模擬以及實(shí)驗(yàn)方面的主要成果;然后采用Level Set Method捕捉兩相界面,建立二維瞬態(tài)軸對(duì)稱模型模擬了液滴/氣泡的遷移過程,將低Ma數(shù)、低Re數(shù)下的數(shù)值模擬計(jì)算的結(jié)果與理論解進(jìn)行比較,驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性,而后將數(shù)值模擬進(jìn)一步推廣到高Re數(shù)和高M(jìn)a數(shù)下的液滴/氣泡遷移過程來展開研究。主要研究遷移工程中不同Re數(shù)下動(dòng)力粘度比,導(dǎo)熱系數(shù)比,密度比,比熱容之比對(duì)液滴/氣泡遷移... 

【文章來源】：華北電力大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：62 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－２交錯(cuò)網(wǎng)格??圖中顯示了計(jì)算過程中對(duì)應(yīng)的速度、壓力設(shè)置位置以及邊界的處理方法

?１??＾ｉｎ＾ｏｕｔ??圖３－１動(dòng)力粘度對(duì)ＹＧＢ理論速度的影響（為？?／１，?＝?０．０１?）??０．５０－??０．４５－?、??兮?＼??３ｓ?０．４０－??＼??０．３５－?＼??■??０．３０－Ｕ?■￣■?■?■??????＿????０．０１?０．１?１??Ｖ＾ｏｕ，??圖３－２導(dǎo)熱系數(shù)對(duì)ＹＧＢ理論速度的影響（／ｉ，．？?／外，？，?＝?０．０１?）??遷移速度取決于速度場(chǎng)和溫度場(chǎng)，在低Ｒｅ數(shù)下的斯托克斯流動(dòng)情況下，遷??移速度僅依賴于動(dòng)力粘度和導(dǎo)熱系數(shù)變化。??３．１．２數(shù)值校驗(yàn)??下面我們通過數(shù)值模擬的辦法加以驗(yàn)證，通過將模擬結(jié)果與理論解進(jìn)行對(duì)比，??驗(yàn)證算法以及模型。相應(yīng)的計(jì)算區(qū)域?yàn)椋矗遥福�，網(wǎng)格密度為８１＊１６１，時(shí)間步長(zhǎng)??為：ｄｔ＝?１０＂４。??模擬結(jié)果顯示的速度場(chǎng)和溫度場(chǎng)如下

?５??時(shí)間ｔ??圖３－５理論解與模擬值對(duì)比（＝０．１?）??當(dāng)乂，＇“七，，＝〇．丨時(shí)，理論速度值為：???＝（）．丨９。從圖屮ｎｆ以??（２?＋?３＊?Ｉ）?＊（２＋０．１）??２１??


本文編號(hào)：3474927