PHOENICS计算软件及微气泡减阻的数值模拟.pdf

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武汉理工大学 硕士学位论文 PHOENICS计算软件及微气泡减阻的数值模拟 姓名：林黎明 申请学位级别：硕士 专业：流体力学 指导教师：王家楣;詹德新 2002.5.1 摘 要 本文对微气泡减小表面摩擦阻力的现象进行了数值计算。数值模拟分成两 个部分：第一部分是平板微气泡减浮l的数值模拟：第_二部分是平底近似船模数 PIIOESlCS f相『日J滑移 值模拟的初探。i 算采I廿bh f计算流体力学软件 的IPSA UPwlND 迎风 格式年【J直伯坐标刚格。lPSA模型埘每‘相求 算法 模型．应Hj 解～一s方程，并考虑水一‘t体两十ul’uJ的柏I’口J柏旺作硐．包括相M阻力、帽11HJ升力、 相|'日J压力和虚质量力。考虑到气泡时湍流的作用。本文采用了经过气泡修正的 K一占湍流模型．并假定湍动能K及其耗散率占是连续相的属性。 ／在平板微气泡'槭阻中，由于水一微气泡之『丑】的各种相旺作用力的量缴，以及 这些诈用力的系数模型对计算站粜的影响足求知的．向这。点在建立简化模型 弦将其应用于理论和㈠程实践中越舸∥j蕈要的．幽此奉文对此进行了计算．以 为深入研究作准备。，f：时两利叫；hd喷7C疗式的物理环境进行了模拟计算。结果 表明，相问压力町以忽略掉．十口问升力起的作用比较小，而重力一浮力、相蝴阻 力和虚质量力的影响比较大．特别址柏：人气泡叶I。作为湍流边界层中运动的粒 J三．微气泡受到水的阻力町能会在Stokes阻力范围fII。然I酊通过计算表明，另 一种阻力关系――球形气泡阻力要比Stokes阻力更合适。 此外，对影晌减阻的因素计算结粜表明，，随着气泡直径 100,um以内 和入 LJ处气泡体秘浓度的垂向梯度增人．减阻量增加。喷气率是“个重要豹参效， 它是喷射气体体积与喷射

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