剪切稠化流体内气泡上浮运动特性

论文摘要

剪切稠化流体是一种典型的非牛顿流体,研究气泡在其中的运动特性对优化设备结构、提高反应效率具有重要意义。文中采用流体体积(VOF)法,通过改变Gallilei数(Ga)、E?tv?s数(Eo)与流变指数(n),对牛顿流体(n=1)及剪切稠化流体(n>1)内气泡的形状、尾涡、终端速度和气泡周围液相黏度分布的变化进行了深入的数值研究。结果表明:气泡变形程度和尾涡尺寸随着Ga数或Eo数的增大而增加;剪切稠化效应会阻碍尾涡的形成,减小气泡的尾涡尺寸;气泡周围剪切速率的差异会导致气泡上方及尾部产生高黏度区域,该高黏度区域会随剪切稠化效应的增加而增大;气泡终端速度随Ga数的增大或流变指数n,Eo数的减小而增大。

论文目录

• 1 数值模拟方法
•   1.1 物理模型
•   1.2 计算工况
• 2 控制方程和数值方法
•   2.1 控制方程
•   2.2 液相本构方程
•   2.3 气泡表面捕捉和表面张力模型
• 3 网格无关性和结果准确性验证
•   3.1 网格无关性验证
•   3.2 结果准确性验证
• 4 模拟结果分析与讨论
•   4.1 气泡变形
•   4.2 气泡的尾涡结构
•   4.3 气泡周围液相的黏度分布
•   4.4 气泡终端速度
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 孙涛,庞明军,陆敏杰,费洋,金轩

关键词: 剪切稠化流体,气泡运动特性,流体体积法

来源: 化学工程 2019年11期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,基础科学

专业: 力学

单位: 常州大学机械工程学院,常州大学江苏省绿色过程装备重点实验室

基金: 国家自然科学基金资助项目(51376026),江苏省高校“青蓝工程”项目资助,江苏省大学生创新资助项目(20181029032Y)

分类号: O373

页码: 56-61

总页数: 6

文件大小: 2002K

下载量: 65