豎直矩形窄通道內(nèi)氣泡行為的數(shù)值研究.pdf

1、本文以Fluent為平臺(tái)，針對(duì)兩相流中氣泡的運(yùn)動(dòng)過(guò)程建立了VOF模型，采用PLIC方法追蹤界面的運(yùn)動(dòng)，結(jié)合考慮了表面張力的動(dòng)量方程，分別對(duì)二維氣泡在僅有重力作用及搖擺作用兩種情況下的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行數(shù)值模擬探究。研究結(jié)果所得到的自由流域內(nèi)氣泡上升過(guò)程的變形特性以及表面張力對(duì)氣泡變形的影響都與其他文獻(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)值結(jié)果一致性較好。
　　文章對(duì)窄通道內(nèi)不同尺寸氣泡的上升過(guò)程進(jìn)行了模擬以研究壁面對(duì)氣泡的影響，分析了窄通道內(nèi)氣泡上升運(yùn)動(dòng)的變

2、形過(guò)程以及氣泡周圍的流場(chǎng)分布特性，發(fā)現(xiàn)窄通道內(nèi)氣泡更容易維持圓形，氣泡尾部射流方向與自由流域情況方向相反，并定性地分析了窄通道對(duì)氣泡上升速度的影響。對(duì)于同一管道內(nèi)分布多個(gè)氣泡的情況，研究了窄通道內(nèi)上下分布的兩氣泡之間的相互作用以及氣泡分布情況。發(fā)現(xiàn)窄通道會(huì)阻礙氣泡的追擊，當(dāng)管道內(nèi)，靜水環(huán)境中同一水平位置均勻分布多個(gè)氣泡時(shí)，氣泡上升一段時(shí)間后會(huì)呈U型分布。
　　在工程中，搖擺情況十分常見，因此本文對(duì)搖擺情況的氣泡運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行了模擬，

3、通過(guò)搖擺條件下的受力分析以及動(dòng)網(wǎng)格動(dòng)量方程的求解，驗(yàn)證了動(dòng)網(wǎng)格模型在搖擺情況的適用性，對(duì)搖擺中心位于管道不同位置的兩種情況進(jìn)行了模擬，通過(guò)分析模擬結(jié)果，詳細(xì)總結(jié)了搖擺條件對(duì)氣泡形狀、流場(chǎng)、軌跡以及相互作用過(guò)程的影響。認(rèn)為搖擺會(huì)使氣泡形狀變得更加扁平，且由于氣泡上升，水所產(chǎn)生的對(duì)流的分布及氣泡運(yùn)動(dòng)軌跡都會(huì)因搖擺的附加速度而產(chǎn)生偏移。
　　對(duì)于搖擺情況下，窄通道內(nèi)氣泡的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行了模擬，發(fā)現(xiàn)窄通道在氣泡變形，氣泡軌跡等方面，可削弱搖