管中的粘性液体中的洞腔气泡在过渡过程中的动力学
Zhichao Wang1, Peng Xu1, Zibo Ren1
1State Key Laboratory of Hydroscience and Engineering, and Department of Energy and Power Engineering, Tsinghua University, 100084 Beijing, China.
液体粘度对化气泡的出现影响很小,但对气泡动态 (如长度和崩) 有很大的影响. 正常化的泡行为取决于雷诺兹和欧勒数,新的Ca2数预测了最大泡长度.
科学领域:
- 流体动力学 流体动力学
- 多相流的流量是多相的.
- 洞穴物理学的洞穴物理
背景情况:
- 洞腔气泡在许多流体系统中至关重要.
- 了解它们在粘性液体中的短暂动态是复杂的.
- 以前的模型往往缺乏跨不同参数的全面验证.
研究的目的:
- 为了研究一个管内的粘性液体中化气泡的动力学.
- 开发和验证一个理论模型的泡进化在短暂的过程中.
- 为了确定关键的无维参数,控制化气泡的行为.
主要方法:
- 试验生成和高速度成像的化气泡.
- 使用OpenFOAM进行模型验证的数值模拟.
- 开发一个近乎一维的理论模型.
主要成果:
- 洞穴形成的开始在很大程度上与液体粘度无关.
- 液体粘度显著影响气泡的最大长度,寿命,崩时间和速度.
- 规范化的泡动力学是由雷诺兹和欧勒数控制的.
- 建议使用一个新的无维数,Ca2,来预测气泡的最大长度.
结论:
- 液体粘度在启动后化气泡的演变中起着至关重要的作用.
- 雷诺兹和欧勒数有效地使泡动态正常化.
- 拟议的Ca2数为液体柱分离风险提供了一个预测工具.
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