核能、船舶領(lǐng)域存在大量氣泡行為,研究氣泡行為對于掌握相關(guān)設(shè)備的流動、換熱特性十分重要,而海洋條件下,由于受到附加慣性力等因素的影響,氣泡行為與靜止條件下不同,對海洋條件下氣泡行為進(jìn)行研究很有必要。本文針對橫蕩條件下有機(jī)玻璃水箱中單列、雙列氣泡的行為進(jìn)行了實驗研究。設(shè)計、加工了橫蕩實驗臺,采用高速攝像機(jī)記錄下氣泡在水箱中的運(yùn)動狀態(tài),實驗中,以去離子水和空氣為介質(zhì);對于部分工況,利用PIV（Particle Image Velocimetry）手段進(jìn)行了實驗。利用專業(yè)的圖像處理軟件IPP（Image-Pro Plus）提取氣泡參數(shù),得到氣泡的速度值和軌跡曲線,利用公開的Matlab程序?qū)IV結(jié)果進(jìn)行后處理,得到流場中的速度分布和渦量分布。對比不同氣流量、不同運(yùn)動條件以及單雙列條件下氣泡的速度和軌跡特性,結(jié)合傅里葉變換和相關(guān)系數(shù),對實驗結(jié)果進(jìn)行了分析,結(jié)論表明:靜止和橫蕩工況下,雙列氣泡間的相互作用對氣泡豎直速度影響很小;橫蕩工況下,受液面波動引起的流場沖擊的影響,單列、雙列氣泡的豎直速度都被抑制。靜止工況下,雙列氣泡間的相互作用較明顯,對水平速度有較大影響,而在橫蕩工況下,雙列氣泡間的相... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.1 氣泡行為的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 晃蕩現(xiàn)象的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 研究現(xiàn)狀總結(jié)
    1.3 本論文主要內(nèi)容
第2章 實驗裝置和實驗技術(shù)
    2.1 實驗裝置
    2.2 PIV技術(shù)
    2.3 實驗工況
    2.4 小結(jié)
第3章 實驗數(shù)據(jù)處理及誤差分析
    3.1 氣泡參數(shù)提取
    3.2 PIV圖像處理
        3.2.1 圖像的標(biāo)定
        3.2.2 粒子的匹配
        3.2.3 速度的確定
    3.3 誤差分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 單列氣泡實驗研究
    4.1 晃蕩對單列氣泡速度的影響
        4.1.1 單列氣泡豎直速度比較
        4.1.2 單列氣泡水平速度比較
    4.2 晃蕩對單列氣泡軌跡的影響
    4.3 單列氣泡附近流場分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 雙列氣泡實驗研究
    5.1 晃蕩對雙列氣泡速度的影響
        5.1.1 雙列氣泡豎直速度比較
        5.1.2 雙列氣泡水平速度比較
    5.2 晃蕩對雙列氣泡軌跡的影響
    5.3 雙列氣泡附近流場分析
    5.4 雙列氣泡中的自組織與他組織
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]震動加速度作用下氣泡行為數(shù)值模擬研究[J]. 曾慶允,蔡杰進(jìn),鐘明煌.  熱力發(fā)電. 2013(12)
[3]周期性力場作用下氣泡徑向附加力分析[J]. 閆超星,閻昌琪,孫立成.  原子能科學(xué)技術(shù). 2013(12)
[4]震動條件下水中氣泡上升過程試驗研究[J]. 蔡杰進(jìn),鐘明煌,曾細(xì)香,王可,林永成,渡邊正.  熱力發(fā)電. 2013(10)
[5]基于OpenFOAM的氣泡上升特性數(shù)值模擬[J]. 蔡杰進(jìn),曾慶允,渡邊正.  熱力發(fā)電. 2013(09)
[6]液艙內(nèi)三維液體非線性晃蕩的數(shù)值模擬[J]. 端木玉,朱仁慶.  江蘇科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(04)
[7]重力對單氣泡生長特性的影響[J]. 楊燕,潘良明,魏敬華.  空間科學(xué)學(xué)報. 2012(03)
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博士論文
[1]水中結(jié)構(gòu)物附近爆炸氣泡運(yùn)動特性研究[D]. 王詩平.哈爾濱工程大學(xué) 2011
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[4]氣泡動力學(xué)特性的三維數(shù)值模擬研究[D]. 張淑君.河海大學(xué) 2006
[5]液體晃蕩及其與結(jié)構(gòu)的相互作用[D]. 朱仁慶.中國船舶科學(xué)研究中心 2002

碩士論文
[1]氣液兩相流中氣泡特征參數(shù)三維測量方法研究[D]. 孟欣東.天津大學(xué) 2010
[2]水下氣泡場數(shù)字全息圖的再現(xiàn)方法研究[D]. 王添.中國海洋大學(xué) 2010
[3]載液船艙流體晃蕩時域模擬研究[D]. 何釗.上海交通大學(xué) 2010
[4]波浪載荷作用下海洋儲油平臺液體晃蕩仿真模擬[D]. 胡建祥.大連理工大學(xué) 2009
[5]流體二維圖像測速技術(shù)的研究[D]. 崔恒.大連理工大學(xué) 2006
[6]水平槽道內(nèi)湍流兩相流的PIV測量[D]. 郭福水.華中科技大學(xué) 2004



本文編號：3022661