本文關(guān)鍵詞：氣泡霧化過程的數(shù)值模擬研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文應(yīng)用VOF(Volume of Fluid)界面流計(jì)算方法對液體射流破碎和氣泡霧化過程開展相關(guān)的數(shù)值模擬研究。首先對低韋伯?dāng)?shù)和高韋伯?dāng)?shù)情況下的液體射流破碎過程進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,并將計(jì)算結(jié)果與前人研究進(jìn)行了對比分析。研究表明,低韋伯?dāng)?shù)情況下,氣動力對液體射流破碎的影響很小,基本可以忽略,此時液體射流破碎是表面張力、粘性力和重力相互作用的結(jié)果；隨著韋伯?dāng)?shù)的增加,氣動力對液體射流破碎的影響逐漸變大,此時射流液柱表面的擾動和破碎與氣動力息息相關(guān),且隨著入射速度的增加,發(fā)生表面擾動的射流液柱區(qū)域不僅僅局限于射流頭部附近,更擴(kuò)散到整個射流液柱。本文進(jìn)一步對氣泡霧化的過程進(jìn)行數(shù)值模擬,考慮單氣泡和多氣泡兩種情況,數(shù)值結(jié)果表明,在氣泡總面積相等的前提下,多氣泡情況下的霧化效果明顯優(yōu)于單氣泡情況,多氣泡工況下更容易發(fā)生二次霧化甚至多次霧化,且多氣泡作用的液柱長度更長。氣泡霧化不僅造成周圍液體的破碎,而且造成的空氣運(yùn)動對破碎區(qū)域前段和后段射流液柱都造成影響,增加了表面擾動,導(dǎo)致該表面發(fā)生液滴脫落。
【關(guān)鍵詞】：氣泡霧化 液體霧化 VOF方法 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O35
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-23
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 什么是氣泡霧化?10-19
• 1.2.1 液體霧化的機(jī)理10-13
• 1.2.2 氣泡霧化的提出及機(jī)理13-15
• 1.2.3 氣泡霧化的重要特征參數(shù)15-17
• 1.2.4 氣泡霧化質(zhì)量的影響因素17-19
• 1.3 氣泡霧化的研究現(xiàn)狀19-21
• 1.4 本文研究內(nèi)容21-22
• 1.5 小結(jié)22-23
• 第2章 研究方法23-34
• 2.1 VOF方法簡介23-25
• 2.2 物性參數(shù)設(shè)置25
• 2.3 控制方程25-27
• 2.3.1 質(zhì)量守恒方程26
• 2.3.2 動量守恒方程26-27
• 2.4 運(yùn)動界面重構(gòu)方案27-32
• 2.5 表面張力模型32-33
• 2.6 小結(jié)33-34
• 第3章 液體射流破碎數(shù)值模擬34-48
• 3.1 問題描述與邊界條件34-36
• 3.2 低韋伯?dāng)?shù)下射流破碎模擬結(jié)果36-43
• 3.2.1 韋伯?dāng)?shù)We=3.1液體射流模擬結(jié)果36-38
• 3.2.2 韋伯?dāng)?shù)We=16.2液體射流模擬結(jié)果38-40
• 3.2.3 算例對比40-43
• 3.3 高韋伯?dāng)?shù)下射流破碎模擬結(jié)果43-46
• 3.4 小結(jié)46-48
• 第4章 氣泡霧化數(shù)值模擬48-61
• 4.1 問題描述與邊界條件48-49
• 4.2 無氣泡情況下液體霧化結(jié)果49-51
• 4.3 單氣泡情況下液體霧化結(jié)果51-55
• 4.4 多氣泡情況下液體霧化結(jié)果55-59
• 4.5 霧化效果對比分析59-60
• 4.6 小結(jié)60-61
• 第5章 總結(jié)與展望61-63
• 5.1 全文總結(jié)61-62
• 5.1.1 液體射流破碎的模擬結(jié)果總結(jié)61
• 5.1.2 氣泡霧化過程數(shù)值模擬的結(jié)果總結(jié)61-62
• 5.2 進(jìn)一步研究展望62-63
• 參考文獻(xiàn)63-66
• 作者簡歷66

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  本文關(guān)鍵詞：氣泡霧化過程的數(shù)值模擬研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：353046