氣泡動(dòng)力學(xué)特性的三維數(shù)值模擬研究.pdf

1、本文采用VOF中的PLIC界面捕捉方法，結(jié)合考慮了表面張力的運(yùn)動(dòng)方程，對(duì)重力場(chǎng)中單個(gè)氣泡和氣泡群的上升及變形運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了三維數(shù)值模擬研究，深入研究了曝氣池中氣泡在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的動(dòng)力學(xué)特性，主要的工作有： （1）對(duì)前人有關(guān)氣泡運(yùn)動(dòng)的研究方法、內(nèi)容取得的進(jìn)展及成果進(jìn)行了較為全面地總結(jié)，指出借助于界面捕捉方法來(lái)研究氣泡動(dòng)力學(xué)特性的必要性和可行性。 （2）建立基本控制方程組，詳細(xì)介紹了VOF中的PLIC界面捕捉方法的基本原理，并

2、對(duì)模型進(jìn)行了驗(yàn)證。 （3）對(duì)單個(gè)氣泡的上升運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了三維數(shù)值模擬研究，考察了粘性、表面張力、密度比和粘度比對(duì)氣泡變形和上升速度及路徑的影響，得出粘性和表面張力的作用非常顯著，但流體與氣泡的密度比和粘度比對(duì)氣泡變形和上升速度的影響不大，當(dāng)密度比超過(guò)一定范圍時(shí)，僅使氣泡的破裂時(shí)間提前。 （4）對(duì)水平和上下放置的球形氣泡和變形較大的兩個(gè)氣泡在浮力作用下的上升及變形過(guò)程進(jìn)行了模擬，分析了氣泡間距與Re數(shù)之間的關(guān)系，揭示了氣泡