壁面約束對裙帶氣泡動力學(xué)的影響
發(fā)布時間:2018-06-22 14:11
本文選題:裙帶氣泡 + 氣泡動力學(xué) ; 參考:《力學(xué)學(xué)報》2017年05期
【摘要】:基于流體體積法(volume of fluid,VOF),數(shù)值模擬了裝滿黏性液體的圓柱形汽缸中的裙帶氣泡的浮升運(yùn)動,研究了側(cè)壁面約束對裙帶氣泡浮升動力學(xué)的影響.用雷諾數(shù)(Re)、韋伯?dāng)?shù)(We)、長寬比(χ)、裙帶厚度(T/d)和裙帶長度(L/d)等參數(shù)來表征不同約束比條件下(1.1≤Cr≤10)裙帶氣泡的運(yùn)動和變形特性,分別在全局參考系和局部參考系下分析了壁面對氣泡內(nèi)外流場的影響.模擬結(jié)果顯示,當(dāng)Cr≥8時,裙帶氣泡的行為特性與在無界流域條件下的情況相當(dāng),可視作壁面無關(guān)的.當(dāng)Cr8時,壁面對裙帶氣泡的浮升速度和形狀演化有顯著影響.隨著壁面的靠近,裙帶氣泡受到的阻力增大,造成浮升速度下降.約束比降低使裙帶厚度增厚而長度變短直至裙帶消失,裙帶氣泡受擠壓而被拉長并逐漸變?yōu)闄E圓球帽形最后到子彈形.相反,約束比增大時,裙帶氣泡尾流效應(yīng)增強(qiáng),氣泡邊緣處流場產(chǎn)生明顯的循環(huán)流動(渦環(huán)),促使裙帶的形成.研究表明壁面會加劇裙帶氣泡產(chǎn)生破碎,印證了前人的推斷.模擬結(jié)果與已有的經(jīng)驗(yàn)公式吻合良好,分析了前人公式的適用性.
[Abstract]:Based on the fluid volume method, the floating motion of skirt bubble in cylindrical cylinder filled with viscous liquid was numerically simulated, and the effect of side wall constraint on the dynamics of skirt bubble floating was studied. Reynolds number (re), Weber number (We), aspect ratio (蠂), skirt thickness (T / d) and skirt length (L / d) were used to characterize the movement and deformation of the bubbles in the skirt under different constraint ratios (1.1 鈮,
本文編號:2053085
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