气泡碰壁受力模型和反弹规律

发布时间：2021-10-13 21:13

　　对Mo=10^-8～10^-12及Re=5～750范围内的上升气泡与壁面垂直碰撞问题进行了理论求解,研究了不同控制参数下气泡碰壁反弹的规律.气泡上升和碰撞过程的运动方程考虑了浮力、液体阻力、附加质量力和与壁面碰撞时引起的薄膜诱导力.气泡碰壁过程气泡界面与壁面形成的液膜厚度变化规律由Stokes-Reynolds方程计算得到.膜内气泡变形引起的流体压强采用Young-Laplace方程求解.结果表明,基于SRYL方程的薄膜诱导力模型可以很好地预测不同Reynolds数下气泡0到多次的反弹轨迹,计算结果与实验结果吻合良好.气泡在碰壁反弹过程中会形成丰富的薄膜形状,如酒窝状变形,丘疹状变形和涟漪状变形.气泡界面变形会引起膜内压强的变化,压强的分布规律与气泡界面形状有着重要的关系.气泡在与壁面碰撞的过程中,薄膜诱导力会起主导作用,且随着Reynolds数的增加薄膜诱导力最大量级增大.气泡碰撞壁面时,反弹次数与Reynolds数有着直接的联系,不同Morton数下的气泡均在相同Reynolds数附近发生气泡反弹次数的变化. 

【文章来源】：气体物理. 2019,4(02)

【文章页数】：14 页

【文章目录】：
引言
1 数学模型
    1.1 气泡受力模型
    1.2 Stokes-Reynolds-Young-Laplace模型
    1.3 数值方法
2 结果分析
    2.1 气泡碰壁运动轨迹
    2.2 薄膜厚度
    2.3 压强分布
    2.4 气泡受力
    2.5 酒窝状的形成和气泡反弹规律
3 结论



本文编号：3435409