微通道内不混溶气液两相二氧化碳界面动力学行为的格子Boltzmann研究

发布时间：2023-04-06 23:31

　　将高精度的二氧化碳状态方程与气液两相流格子Boltzmann方法中的伪势模型耦合,研究微通道内二氧化碳气液两相流动的界面动力学行为,包括二氧化碳气泡和液滴的分裂、合并、变形,以及气液两相二氧化碳在演化过程中的质量交换.研究发现:当分裂和合并行为达到平衡,并且两相之间不发生质量交换时流动达到稳态.稳态时的流型主要依赖于表面张力,惯性力,管道的润湿性,以及初始体积分数.当表面张力较大时,微通道内形成的二氧化碳气泡或液滴会收缩成圆形,此时二氧化碳气泡或液滴会堵塞微通道,形成段塞流;随着表面张力的减小,形成的气泡或液滴不容易收缩,在微通道内更容易发生变形,出现泡状流或环状流.当壁面润湿性为强疏水性时,二氧化碳在微通道中的流动为环状流,其它润湿性下,流型为段塞流.体积分数较小时,二氧化碳两相流动的流型为段塞流,体积分数较大时,流型为环状流.

【文章页数】：12 页

【文章目录】：
0 引言
1 数值方法
    1.1 格子Boltzmann方法
    1.2 耦合二氧化碳状态方程的格子Boltzmann 方法
2 模型验证
3 数值模拟及分析
    3.1 润湿性的影响
    3.2 体积分数的影响
    3.3 毛细数的影响
4 结论



本文编号：3784627