气泡在横流中的几何及动力学特性

发布时间：2022-04-23 18:21

　　为研究横流中气泡的几何特征和动力学特征,采用向循环水洞中通气的方法形成气泡,利用高速摄像技术对气泡的形态及演化过程进行采集,并基于MATLAB软件编写特定算法,对获得图像中的气泡特征参数进行提取.对气泡的初生形态、受力分析、运动轨迹、上升角度、尺寸与脱离频率进行分析,并获得了气泡终速度和当量直径的线性关系,通过量纲一数的分析,将气泡纵横比与韦伯数相关联,得到以下结论:随着雷诺数的增加,气泡脱离尺寸减小,脱离角度增加并且脱离频率呈线性增加趋势;气泡运动轨迹与静水环境中相似,分为直线段和振荡段,上升角度变化呈正弦规律且随雷诺数增加而逐渐稳定.轨迹随着水流速度的上升逐渐倾斜接近于直线,振荡段摆幅降低;气泡的终速度随着当量直径的增加迅速减小,小气泡的速度上升速度较快;高雷诺数下气泡形变与表面张力的关联可以忽略. 

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【文章目录】：
1 试验方案及图像处理
    1.1 试验装置与方法
    1.2 试验测量系统
    1.3 图像处理方法
        1.3.1 气泡形态特征参数
        1.3.2 气泡运动特征参数
2 试验结果与讨论
    2.1 受力分析
    2.2 初生形态
    2.3 气泡尺寸与脱离频率
    2.4 气泡的运动轨迹
    2.5 气泡终速度
    2.6 气泡形变与量纲一数
3 结论



本文编号：3647734