為了研究連續(xù)供氣條件下,氣泡運動特性與孔口進氣速度、孔口直徑的關(guān)系,對孔口出流氣泡在靜水中上升運動過程進行了研究,采用OpenFoam開源程序計算得到的靜水中氣泡上升運動模擬結(jié)果與試驗結(jié)果吻合較好。通過改變孔口進氣速度、孔口直徑,分析了氣泡的脫離時間和脫離直徑,對比了初始球型氣泡與孔口出流氣泡的上升運動差異,提出可將相對速度B用于描述初始氣泡終速度與孔口進氣速度的關(guān)系,并采用不同無量綱參數(shù)對氣泡運動相對速度進行了預(yù)測。結(jié)果表明:We數(shù)及Re數(shù)對氣泡運動相對速度B的預(yù)測效果較好,氣泡初始狀態(tài)對氣泡運動軌跡影響較大。研究成果進一步豐富了氣泡運動相關(guān)領(lǐng)域的成果,為下一步精細刻畫氣泡復(fù)雜運動開創(chuàng)了思路。 

【文章來源】：長江科學(xué)院院報. 2020,37(10)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

幾何模型及網(wǎng)格示意圖

表1 計算流體物理參數(shù)Table 1 Physical parameters of the calculated fluid 流體 密度ρ/(kg·m-3) 動力黏度μ/(Pa·s) 表面張力系數(shù)σ/(N·m-1) 水 998.2 0.001 0.072 8 氣體 1.225 1.789 4×10-5 流體 重力加速度g/(m·s-2) 莫頓數(shù)Mo 水氣體 9.81 2.544×10-112.3 模擬工況設(shè)置

表2 模擬參數(shù)設(shè)計Table 2 Design of simulation parameters 孔徑d/mm 孔口氣體流速Vg/(m·s-1) 孔徑d/mm 孔口氣體流速Vg/(m·s-1) 0.50 0.50,1.00,1.50,2.00 1.50 0.50,1.00,1.50,2.00 0.75 0.50,1.00,1.50,2.00 2.00 0.50,1.00,1.50,2.00 1.00 0.25,0.50,0.75,1.00,1.25,1.50,2.00圖4對比了孔口流速vg=1.0 m/s時,孔口直徑對氣泡脫離時間和直徑的影響。當(dāng)孔徑較小(d≤1.5 mm)時,隨著孔徑的增加,氣泡脫離時間逐漸減少;當(dāng)孔徑較大(d>1.5 mm)時,氣泡脫離時間趨于穩(wěn)定值�？讖皆黾訉�(dǎo)致單位時間內(nèi)氣泡量的急劇增加,氣泡脫離時間減少;但隨著孔徑的進一步增加,氣泡分離時間不再減少,因為氣泡脫離直徑隨孔徑的增大而增大,使得氣泡與水體接觸面積增大,阻礙氣泡脫離的阻力也增加。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3228665