超聲波作用于液體時產(chǎn)生的超聲空化能夠?qū)χ参锛?xì)胞壁造成破壞,促使細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)加速流出,提高提取物的提取得率。而電場會對細(xì)胞膜產(chǎn)生不可逆的破壞,促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)目標(biāo)組分的流出,提高有效成分的提取得率。利用超聲的破壁作用和靜電場的破膜作用,超聲-靜電場耦合提取成為提取技術(shù)當(dāng)中新興的熱點。為了進(jìn)一步探明超聲協(xié)同靜電場提取技術(shù)的機(jī)理,運用數(shù)值模擬方法研究靜電場對空化泡動力學(xué)行為的影響。首先建立超聲空化泡動力學(xué)模型,對沒有電場作用時超聲空化泡的動力學(xué)行為特性進(jìn)行研究;然后通過加入電場模塊和電場控制方程構(gòu)建靜電場作用下超聲空化泡動力學(xué)模型,通過數(shù)值模擬分析靜電場對空化泡動力學(xué)行為的改變,進(jìn)而分析超聲-靜電場協(xié)同作用的機(jī)理。本文研究內(nèi)容分為兩個部分:一是對超聲空化泡動力學(xué)行為的數(shù)值模擬,基于流體動力學(xué)基本控制方程和VOF模型,在Fluent 14.5軟件環(huán)境下加入超聲作用建立超聲空化泡動力學(xué)模型。數(shù)值模擬計算得到超聲空化泡一個周期內(nèi)氣液交界面的變化情況的圖像。根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果創(chuàng)新的建立了評價空化反應(yīng)程度的標(biāo)準(zhǔn),依據(jù)這一標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合空化泡氣液交界面的情況對超聲參數(shù)對空化反應(yīng)的影響進(jìn)行了研究。計算結(jié)果表明:（1）... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

CFD求解的一般過程

華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文確認(rèn)。完成空間離散化過程之后得到下列四種幾何要素[20]：節(jié)點(node)：對于待求解未知物理量的幾何位置；控制體積(control volume)：對于離散化控制方程或守恒定律的最小幾何單位；界面(face)：規(guī)定了不同節(jié)點所對應(yīng)的控制體積的分界面位置；網(wǎng)格線(grid line)：聯(lián)結(jié)相鄰兩節(jié)點而形成的曲線簇。

模型與邊界條件模型如圖 3-1(a)所示，模型假設(shè)在邊長為 L 的正方形區(qū)域中心存在一個球形空化泡。依據(jù)圖 3-1（a）的幾何模型，在 FLUENT 的前處理器 GA行相應(yīng)的網(wǎng)格繪制，網(wǎng)格邊長 L=0.4 mm，空泡初始半徑 R=10μm。網(wǎng)格結(jié) 構(gòu) 性 網(wǎng) 格 ， 最 大 網(wǎng) 格 尺 寸 為 2.572340×10-12m2， 最 小 網(wǎng) 格 尺×10-13m2，網(wǎng)格共計 324036 個。計算區(qū)域空泡附近的網(wǎng)格如圖 3-1(b)所示luent14.5 軟件環(huán)境下，將繪制好的網(wǎng)格導(dǎo)入，檢查網(wǎng)格并修改網(wǎng)格的尺a)中的邊界條件進(jìn)行設(shè)定，具體邊界條件的設(shè)定如下：BC、DA 為無滑 為壓力出口邊界條件，AB 為壓力進(jìn)口邊界條件。將用 C 語言編寫好的nt 提供的 UDF(User defined function)功能加載到壓力進(jìn)口邊界條件上，的變化情況： P A sin 2 f t ，其中A 為超聲聲壓幅值，f 為超聲頻率

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3140346