發(fā)布時(shí)間：2024-06-01 13:03

　　氣泡的動(dòng)力學(xué)特性研究是氣液兩相流中的最為基礎(chǔ)的研究?jī)?nèi)容,隨著微流控技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的日漸廣泛的應(yīng)用,對(duì)于微通道內(nèi)的氣泡行為研究的價(jià)值和意義也越來(lái)越重大,本文中通過(guò)使用VOF方法以及FTM方法對(duì)非等寬Y型分岔微通道內(nèi)氣泡的生成過(guò)程、破裂行為以及上升過(guò)程中氣泡間的相互作用進(jìn)行了模擬研究。首先,建立了二維的非等寬Y型分岔微通道的物理模型,研究了在二維模擬條件下氣泡的生成過(guò)程以及在分岔口處的破裂行為,將模擬的結(jié)果與已有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較,從而驗(yàn)證了模型的正確性和方法的有效性。對(duì)Squeezing機(jī)制和Shearing機(jī)制兩種氣泡生成機(jī)制下氣泡生成過(guò)程中各階段的特點(diǎn)、通道內(nèi)的壓力變化以及壁面潤(rùn)濕性影響等因素進(jìn)行了對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)Squeezing機(jī)制下的氣泡生成過(guò)程是由于連續(xù)相的擠壓作用主導(dǎo),而Shearing機(jī)制下的氣泡生成則是由于連續(xù)相的剪切作用,Shearing機(jī)制下氣泡生成過(guò)程中通道中心線位置的壓降更大,但這種機(jī)制下的氣泡生成過(guò)程受壁面潤(rùn)濕性的影響較小,壁面潤(rùn)濕性對(duì)Squeezing機(jī)制下的氣泡生成有著更明顯的影響,隨著接觸角的增大,生成氣泡的長(zhǎng)度呈現(xiàn)出凹函數(shù)的變化趨勢(shì);在對(duì)分岔口處氣泡的...

【文章頁(yè)數(shù)】：92 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖3.1計(jì)算模型示意圖

圖3.1計(jì)算模型示意圖.2網(wǎng)格劃分對(duì)計(jì)算模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分是CFD模擬過(guò)程進(jìn)行的前處理工作，通過(guò)合劃分獲得優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)格結(jié)果，可以大幅度的節(jié)省計(jì)算的時(shí)間和計(jì)算耗費(fèi)間，進(jìn)而得到可靠且較為準(zhǔn)確的模擬結(jié)果，因此本章中結(jié)合計(jì)算模型的的是質(zhì)量較高結(jié)構(gòu)化四邊形網(wǎng)格，由于在三個(gè)通道交匯處的....

圖3.2局部網(wǎng)格

兩條支路通道的寬度不等，分別為1mm和0.75mm。圖3.1計(jì)算模型示意圖3.2.2網(wǎng)格劃分對(duì)計(jì)算模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分是CFD模擬過(guò)程進(jìn)行的前處理工作，通過(guò)合理的網(wǎng)格劃分獲得優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)格結(jié)果，可以大幅度的節(jié)省計(jì)算的時(shí)間和計(jì)算耗費(fèi)的內(nèi)存空間，進(jìn)而得到可靠且較為準(zhǔn)確的模....

圖3.3不同網(wǎng)格數(shù)下氣泡到達(dá)分岔口的時(shí)間變化

25圖3.3不同網(wǎng)格數(shù)下氣泡到達(dá)分岔口的時(shí)間變化模型及方法驗(yàn)證本文模擬研究中，為了對(duì)所使用的模型的正確性進(jìn)行驗(yàn)證，將數(shù)值模擬已有的文獻(xiàn)中[65]的實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖進(jìn)行對(duì)比，建立與實(shí)驗(yàn)研究中相同通道型，并且設(shè)置的連續(xù)相和分散相也均和文獻(xiàn)中實(shí)驗(yàn)所用的兩種流體一究獲得了如圖3.5所示....

圖3.6兩種不同的氣泡生成機(jī)制

等寬Y型分岔微通道內(nèi)的氣泡生成及破裂行為2D數(shù)值化，正在成長(zhǎng)中的氣泡尚未完全占據(jù)微通道，連續(xù)ng機(jī)制。Garstecki[67]等學(xué)者通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究總結(jié)了的過(guò)渡過(guò)程，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)研究中使用硅油作為連續(xù)當(dāng)毛細(xì)數(shù)的數(shù)量級(jí)為10-2時(shí)氣泡的生成從Squee。數(shù)的值在間，得到....

本文編號(hào)：3985931