气泡粘性对上升运动特性影响的FTM模拟
DOI:
作者:
作者单位:

南昌大学 机电工程学院,南昌大学 机电工程学院,南昌大学 机电工程学院,江西省南昌市红谷滩新区学府大道999号,南昌大学机电工程学院E519

作者简介:

通讯作者:

中图分类号:

TQ021.1

基金项目:

国家自然科学基金项目(面上项目,重点项目,重大项目)


Front Tracking Method Numerical Simulation of the Effect of Bubble Viscosity on Rising Motion
Author:
Affiliation:

School of Mechanical & Electrical Engineering, Nanchang University,,,

Fund Project:

  • 摘要
  • |
  • 图/表
  • |
  • 访问统计
  • |
  • 参考文献
  • |
  • 相似文献
  • |
  • 引证文献
  • |
  • 资源附件
  • |
  • 文章评论
    摘要:

    为了研究气泡粘性对其上升过程的速度、形态以及阻力系数的影响,基于FTM(Front- Tracking Method)模拟了气泡在粘性流体中的运动,通过改变气泡粘性来改变气液粘度比,研究了气泡内的速度分布以及气泡周围粘性剪切应力的分布和变化特点。研究表明:气液粘度比较小时,流场中的粘性耗散很强,气泡的粘度主要影响其平衡速度和形态,气液粘度比较大时,粘性耗散减弱,其平衡速度和形态基本无变化,气泡粘性主要影响气泡内的速度分布;气泡上升过程中的阻力系数随粘度比增大而减小,粘性剪切应力则呈现相反的变化趋势。气泡上升过程中,周围的粘性剪切应力关于中心轴线对称分布,出现最大粘性切应力的区域由气泡两侧逐渐向气泡底部边缘过渡;气泡尾部边缘的形变引起气泡尾部的表面张力不平衡,使得气泡的形态发生改变。

    Abstract:

    The front-tracking method was used to simulate the process of bubble rising in viscous liquid. Different the viscous ratio between bubble and liquid was choosed by changing bubble viscosity to investigate its effect on bubble's terminal velocity, shape and drag coefficient. By comparing the difference in velocity gradient inside the bubble, the viscous dissipation under various viscous ratios is well presented in two phase liquids. A detailed study of viscous shear force during bubble rising motion is also presented. It's found that the viscous dissipation in flow field is very strong when the viscous ratios are small, the alteration in bubble viscosity has a prominent influence on bubble's terminal velocity and shape; the viscous dissipation in the flow field becomes weaker as the viscous ratios turn to large, bubble's viscosity has a remarkable effect on velocity distribution inside bubble under this circumstance.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

王昭太,吴忱韩,赵万东,等. 气泡粘性对上升运动特性影响的FTM模拟[J]. 科学技术与工程, 2018, 18(13): .
wangzhaotai, wuchenhan, zhaowandong and. Front Tracking Method Numerical Simulation of the Effect of Bubble Viscosity on Rising Motion[J]. Science Technology and Engineering,2018,18(13).

复制
分享
文章指标
  • 点击次数:
  • 下载次数:
  • HTML阅读次数:
  • 引用次数:
历史
  • 收稿日期:2017-10-23
  • 最后修改日期:2017-12-15
  • 录用日期:2018-01-08
  • 在线发布日期: 2018-05-10
  • 出版日期:
×
律回春渐,新元肇启|《科学技术与工程》编辑部恭祝新岁!
亟待确认版面费归属稿件,敬请作者关注