池沸腾中气泡生长过程的格子Boltzmann方法模拟-物理学报.PDFVIP

物理学报摇 粤糟贼葬孕澡赠泽援杂蚤灶援摇 灾燥造援远园袁晕燥援远 渊圆园员员冤摇 园远远源园员 池沸腾中气泡生长过程的格子月燥造贼扎皂葬灶灶方法模拟鄢 员冤圆冤 员冤覮 员冤 圆冤 曾建邦 摇 李隆键 摇 廖摇 全 摇 蒋方明 员冤渊重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室袁重庆摇 源园园园猿园冤 圆冤渊中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室袁广州摇 缘员园远源园冤 渊圆园员园年怨月缘 日收到曰圆园员园年员园月缘 日收到修改稿冤 摇 摇 在通过引入精确差分方法的单组分多相格子月燥造贼扎皂葬灶灶模型的基础上耦合能量方程袁并考虑流体与固壁间的 相互作用力来调节气泡与固壁间的接触角袁从而建立了一种新的描述气液相变的格子 月燥造贼扎皂葬灶灶理论模型援 为验 证该模型的正确性袁利用其对工质为水的相变过程进行了模拟袁发现模拟结果与实验值符合良好曰进而利用其验证 蕴葬责造葬糟藻定律袁发现计算所得的水的表面张力与实验值甚为符合援 为考察该模型处理复杂相变问题的能力袁利用其 对工质为水的池沸腾中的气泡生长过程进行模拟袁发现气泡脱离直径与早原园郾缘 园郾苑缘 成正比袁脱离频率与早 成正比渊早 均 为重力加速度冤袁这与经验关系式及文献结果符合良好曰此外袁接触角的变化对气泡脱离直径影响不大袁但气泡脱离 频率与接触角成指数关系援 关键词院格子月燥造贼扎皂葬灶灶方法袁池沸腾袁气泡生长过程袁接触角 孕粤悦杂院远源郾远园郾葬增袁远源郾远园郾匝原袁远猿郾苑园郾垣澡袁远愿郾猿缘郾砸澡 摇 摇 验咱愿袁怨暂方面开展研究袁近年来随着计算机技术和数 值模拟方法的迅猛发展袁人们开始对气泡生长过程 员郾 引 言 进行模拟研究咱员园袁员员暂 袁对于该复杂过程袁学者们提出 了大量简化理论模型援 如针对气泡生长过程的不同 研究气泡成核尧长大及脱离的整个生长过程在 阶段所具有的特性袁将其划分成两个阶段院前期由 饮料尧食品尧制药尧冶金工业中咱员暂 袁尤其是在生物系 于气泡直径太小而采用微观方法曰后期随着气泡的 咱圆袁猿暂 咱源暂 咱员圆暂 统及电子器件中更具研究意义 援 月藻泽贼蚤燥灶等 于 增大袁直径处于宏观尺寸范畴袁而采用宏观方法 援 圆园园愿年提出至今人们对沸腾现象中所涉及的气泡 此外袁假设气泡周围液体饱和咱员猿暂援 除此之外袁以往 生长过程袁以及伴随该过程的对流现象和微尺度传 的数值计算方法还需额外增加追踪气液界面的控 咱员源暂 输现象还未完全弄清援 因此袁须进一步提高对两相 制方程袁如灾韵云渊增燥造怎皂藻燥枣枣造蚤怎凿冤方法 和蕴藻增藻造鄄泽藻贼 流的认识及预测能力袁这对详细了解在工业应用中 方法咱员圆暂等援 所涉及的沸腾现象具有重要意义援 阅澡蚤则咱缘暂 在圆园园远 格子 月燥造贼扎皂葬灶灶 方法渊蕴月酝冤是近圆园 年来飞速 年指出近苑园年来人们在沸腾机理方面进行了大量 发展起来的一种流体系统建模和模拟新方法袁和传 的理论和实验研究袁积累了大量的基础数据袁并建