發(fā)布時(shí)間：2021-07-03 16:31

　　本文開(kāi)發(fā)了一種耦合氣體和兩層不同密度液體的直接模擬數(shù)值模型,以研究變密度流體層中氣泡浮升的運(yùn)動(dòng)特性.基于高精度空間離散的5階加權(quán)本質(zhì)無(wú)振蕩格式和時(shí)間離散的3階Runge-Kutta格式,提出一種多水平集函數(shù)耦合的數(shù)值方法,實(shí)現(xiàn)了氣液相界面和各液體表面的捕捉以及交界面處密度和黏度的計(jì)算.模型用已有文獻(xiàn)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證,并應(yīng)用于水、油兩層流體中氣泡運(yùn)動(dòng)的研究,有效地捕捉了復(fù)雜條件下氣泡浮升運(yùn)動(dòng)的精細(xì)結(jié)構(gòu).研究發(fā)現(xiàn):相較于均勻密度流體層中的運(yùn)動(dòng),氣泡在變密度流體層中運(yùn)動(dòng)時(shí),其下方的壓差液柱更容易在底部發(fā)生斷裂分離;氣泡上方液體的厚度較大,則氣泡處于水下變形階段的時(shí)間就越長(zhǎng),并使氣泡底部的形態(tài)更趨向于扁平. 

【文章來(lái)源】：上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,54(07)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

MF2的模擬結(jié)果

MF3的模擬結(jié)果

耦合氣泡和不同密度流體的數(shù)值模型在計(jì)算中采用水和油作為典型變密度流體層,并將水作為底層流體,油作為上層流體,油的上方則為空氣.模型設(shè)置如圖1所示.其中:d1為氣泡上方水層的厚度;d2為油層的厚度.1.1 多水平集函數(shù)的構(gòu)建及多物質(zhì)流動(dòng)系統(tǒng)的平滑化

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3262942