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摘要
气泡在运动过程中的动力学特性与流场的压力分布密切相关。本文用界面跟踪法(Front-Tracking Method,FTM)对气泡界面及其形状进行数值计算,模拟了粘性流体中单气泡上升的界面形态,并与文献中的实验结果进行对比。结果表明,在同一数量级上的厄特沃什数OE、莫顿数OM形状变化规律基本一致,计算模型的正确性得到验证。对同轴两气泡上升过程进行计算,与VOF的模拟结果进行对比,FTM方法得出的气泡形态变化相同,界面更加清晰;进一步研究同轴两个气泡上升动力学特性,使用清晰的界面位置对应压力场进行分析,从压力的角度分析了其变形、速度变化。结果表明:上下两个气泡都有一个压力中心区域使得气泡运动速度大幅度变化,气泡因界面所处区域的压力梯度分布不均呈现出由球形-子弹状-椭圆形的形态变化;随着时间推移,两个相互作用的气泡间的相互作用力在减弱,逐渐融合。
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