导读:本文包含了气泡动力学论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:双气泡,耦合振动,相互作用力,能量转换
气泡动力学论文文献综述
马艳,申学鹏,徐洁[1]（2019）在《声场中双空化气泡之间的相互作用及气泡动力学研究》一文中研究指出从双气泡耦合振动方程出发研究了强声场中一对初始半径与气泡间距相当的气泡对的耦合振动及气泡之间相互作用的特征.研究结果表明:具有此类特征的气泡之间的相互作用力能够增加气泡能量转换的能力,耦合气泡的非线性振动强弱取决于驱动声压振幅、驱动频率和气泡对的初始半径,在一定的声场频率范围内,此类气泡之间的相互作用均表现为相互吸引.(本文来源于《云南大学学报(自然科学版)》期刊2019年04期）
陈帅[2]（2019）在《不同重力和电场下气泡动力学行为研究》一文中研究指出沸腾换热是一种广泛存在于各相关领域换热设备中的气液相变传热方式。沸腾换热性能与加热壁上气泡的生长和脱离等气泡动力学行为密切相关。为了研究强化沸腾换热技术,寻找有效强化传热的措施,因此有必要对气泡的生长和脱离问题展开研究,寻找加速气泡脱离的方式。本文采用数值模拟的方法研究不同重力下,均匀电场和非均匀电场对气泡的生长和脱离过程等动力学行为的影响规律。首先,为了精确模拟气泡的生长和脱离等动力学行为,本文采用本人所在课题组提出的基于商业软件FLUENT的VOF+LS+SPP方法。通过与FLUENT软件中的VOF方法和文献中的其他方法得到的气泡生长和脱离问题结果进行分析比较,验证了该方法的精确性。该方法得到的结果与实验结果仅偏差4.2%,优于文献中的其他方法,该方法适合进行气泡生长和脱离问题的研究。其次,采用VOF+LS+SPP方法研究不同重力下均匀电场对气泡生长和脱离过程的影响规律。研究表明:在地球重力条件下,均匀电场使气泡在赤道处横向被压缩,纵向被拉伸,缩短了气泡从开始颈缩到脱离的时间,此外,重力引起的升浮力和气泡颈部受到的水平方向电场力耦合作用,促进了颈缩过程,从而加速了气泡脱离;在不同重力条件下,随着重力加速度的减小,重力引起的升浮力降低,而水平方向的电场力本身较弱,使得促进颈缩的升浮力和电场力耦合效应减弱,导致随着重力加速度减小,电场对气泡脱离的加速效果减弱。虽然均匀电场能够加速气泡脱离,但是加速效果有限,特别是当重力较低时,均匀电场并不能有效的加速气泡脱离,因此,需要引入加速气泡脱离效果明显的非均匀电场,进行非均匀电场下气泡动力学行为的研究。最后,采用VOF+LS+SPP方法研究不同重力下非均匀电场对气泡生长和脱离过程的影响规律。结果表明:地球重力条件下,气泡受到重力引起的升浮力和底部较强的水平方向电场力的作用,较快出现颈缩。出现颈缩后,由于气泡上下所受电场力不均匀,产生了电场力引起的升浮力,气泡在重力引起的升浮力、底部较强的水平方向电场力和电场力引起的升浮力叁者耦合作用下,快速脱离,大幅度减小了气泡脱离时间。不同重力条件下,主导气泡脱离的受力为非均匀电场引起的升浮力和底部较强的水平电场力,重力引起的升浮力作用较弱。随着重力的降低,主导气泡脱离的电场升浮力和水平电场力保持不变,气泡脱离时间几乎相同,其优势越来越大于无电场情况,所以重力加速度越小,非均匀电场对气泡脱离加速效果越强。(本文来源于《北京石油化工学院》期刊2019-06-25）
王磊,李江道,专锐,王娇娇,严天[3]（2019）在《空间变过载下液氢输送管内气泡动力学特性仿真研究》一文中研究指出针对火箭发动机空间二次点火前上面级燃料系统必须将输送管内气泡排空的需求,以处于空间环境的液氢输送管为对象,借助CFD仿真手段研究了管内气泡的生成与分布规律,对比分析了小过载正推、小流量排放下管内两相流瞬态特性。研究表明:微重力下管内小气泡将合并,形成尺度与管径相近的大气泡;提供小过载正推后,大气泡可能破碎形成小气泡,并从管路顶端溢出;输送管内气泡完全排出时间与管内初始含气率关系不大,主要受过载水平的影响;存在临界过载加速度,当所加载的加速度小于该临界值,气泡无法排出;液体小流量排放时,管内气泡在液流惯性推动与冷凝湮灭两种机制下排出。(本文来源于《载人航天》期刊2019年03期）
马兆伟[4]（2019）在《熔盐堆鼓泡器中气泡动力学研究》一文中研究指出熔盐堆作为国际上重点关注的第四代核反应堆候选堆型之一,具有良好的发展前景。熔盐堆在运行过程中会产生大量气态放射性核素,如氚、氙、氪。氚具有强的渗透性,在熔盐堆高温环境下,容易进入到环境中,污染环境、威胁人体健康;裂变气体氙和氪属于中子“毒物”,它们会影响反应堆的反应性。因此,将这些气态放射性核素从熔盐中脱除对熔盐堆的安全、稳定运行具有重要的意义。针对熔盐堆中氚、氙、氪的去除,目前国际上主要采用鼓泡脱气的方法,利用文丘里气泡发生器将载气体以鼓泡的方式充入到熔盐回路中,然后这些气态放射性核素通过扩散和传质作用进入到载气泡中,最后将载有氚、氙、氪的载气泡从熔盐中分离出来。文丘里气泡发生器作为脱气系统中的一个重要部分,其产生气泡的大小和粒径分布直接影响脱气效果,载气泡粒径为0.5 mm脱气效果被认为最佳。目前在理论与机理上对鼓泡器进行了大量的研究,然而鼓泡器内气液两相流场十分复杂,气泡在鼓泡器中各运动阶段的动力学机理描述还不完善,一些模型存在着适用的局限性。因此,本文针对载气体经鼓泡器进入熔盐回路的过程,即气泡的形成和脱落、气泡的运动和碎化以及气泡的聚并等,进行了动力学可视化实验研究和(CFD)模拟计算。主要的研究内容和结论如下:1)气泡的形成和脱落。首先,在静水系统中,本文针对不同的进气孔径以及进气率研究了气泡在竖直壁面的形成和脱落特性。结果表明:当进气量一定时,进气孔径越大形成气泡的体积越小;孔口处的压力波动可直接反映气泡形成的成核、稳定生长和缩颈叁个阶段。其次,在计算模型中首次引入缓冲体积后,本文对气泡形成周期、形成时间、等待时间、形成体积等参数的模拟计算结果与实验十分吻合;而未引入缓冲体积时,文丘里鼓泡器喉部进气管内回流量的模拟计算结果较实验值偏低。由此表明,在本课题的计算模型中引入缓冲体积的必要性和正确性。2)气泡的运动和碎化。首先,通过可视化实验研究了不同水流量,含气率为0.2%的气泡在喉部和扩张段的运动和碎化情况。通过分析气泡碎化与气泡速度分布的关系指出:气泡速度梯度决定了碎化的剧烈程度,同时气泡主要碎化区域会随着水流量增加向着靠近喉部与扩张段交界位置缩小。其次,通过数值计算方法,研究了高温熔盐环境中单气泡在喉部和扩张段的碎化:氩气泡的形变和破碎是由湍流动能、粘性剪切力和界面不稳定性造成的,其中粘性剪切力使气泡周围形成速度梯度,从而使气泡发生形变和碎化。3)气泡上升聚并行为。采用数值模拟方法初步研究了同轴气泡上升聚并的行为,结果显示,上气泡的运动速度几乎不受下气泡的影响;因受到上气泡尾流的影响,下气泡速度明显的增大;在靠近的过程中两气泡的相对速度先增大后减小;两气泡在聚并前,液膜会经过厚度减小、皱缩形变过程,最终在液膜中间部分发生破裂。通过模拟同轴氩气泡在高温熔盐中的聚并行为发现,直径为2 mm的氩气泡(E_0=0.444、M_0=5.8×10~(-11))较难发生聚并,上气泡两侧的漩涡会阻碍下气泡向上运动。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)》期刊2019-06-01）
陈海伦[5]（2019）在《基于FLUENT的DMFC阳极流道内气泡动力学分析》一文中研究指出随着科技的进步,电子产品(手机、笔记本电脑等)成为了生活中不可缺少的物品,人们对便携式电源的要求越来越高,希望便携式电源工作时间长、体积小,同时应具有安全无污染性。直接甲醇燃料电池(DMFC)作为最具潜力的可移动式电源,受到越来越多的关注。在DMFC商业化进程上仍然存在一些重要问题尚未解决,其中之一就是如何加快阳极流道内CO_2气体的排出。本课题基于FLUENT对直接甲醇燃料电池进行了两相流数值模拟,研究了不同设定条件对微孔逸出气泡、气泡聚合及聚合后生成的气泡段的影响,实现了对气泡运动瞬态的捕捉,得到了某些时刻气泡的形态,并对其进行动力学分析。主要研究成果如下:(1)对于单气泡的研究,采用水平直流道的直接甲醇燃料电池叁维两相等温模型。研究扩散层表面的润湿性、液相进口速度及气相进口速度对气泡在流道中运动的影响。研究表明:亲水性扩散层表面更有利于流道中气泡的流动;随着液相进口速度的增大,气泡脱离孔时的体积缩小,加快了气泡在流道中的运动速度;随着气相进口速度增大,气泡脱离时的体积增大,气泡脱离时间缩短;若生成气体过快时,可适当的提高液相进口速度,防止气泡堵塞流道。(2)对于气泡聚合现象的研究,主要考虑气泡的高度振荡,建立了水平直流道的直接甲醇燃料电池二维两相等温模型。研究气泡大小、气泡间距、液相进口速度等因素对流道内CO_2气泡聚合的影响,测量了气泡聚合过程中气泡的高度及位置,得到了一些重要时刻气泡的形状,实现了对气泡聚合动态过程的捕捉。模拟分析表明:气泡高度及液相进口速度会影响气泡所受到的剪切力,从而影响气泡运动速度;气泡的聚合过程将加快气泡运动速度,有助于气体排出流道。(3)对于气泡聚合后形成气泡段的研究,主要考虑蛇形流道的进出口压力降,建立了蛇形流道的叁维等温模型。研究压力降的理论计算方法,并对蛇形流道结构的变化进行分析。研究表明:气泡在转弯处为弧形结构的流道中更易于流动,不易在转弯处发生堵塞,有益于气泡段在蛇形流道中快速排出;随着流道深度的缩小,气泡段运动速度增加,进出口压力降增大,台肩宽度与流道宽度相近时,进出口压力降较大,气泡段排出流道的时间较短。在设计工艺允许的状况下,建议转弯处设计为圆弧形、台肩宽度为流道宽度的0.75~1倍、深度适量的缩减,有利于流道中气泡的排出。(本文来源于《吉林化工学院》期刊2019-05-30）
李昊阳[6]（2019）在《填充泡沫金属小通道内沸腾传热及气泡动力学数值模拟》一文中研究指出随着现代科技的快速发展、工艺制造水平的提高和生产的实际需要,人类认识的焦点已经从宏观尺寸过渡到介观、微观层面。泡沫金属因其特有的多孔介质骨架结构,具有高空隙率、高导热系数等特点。目前泡沫金属强化沸腾换热研究主要集中在池沸腾以及小尺度通道沸腾换热的实验观测,通过实验数据、高速摄像仪拍摄,获得理论计算公式及气泡运动行为。然而,由于泡沫金属的结构复杂,填充泡沫金属小管道内气液相变强化换热机理以及管内气泡动力学行为研究尚不明晰。本论文以现有泡沫金属强化沸腾换热研究为基础,结合泡沫金属孔隙结构特点,分析填充泡沫金属小通道沸腾换热机理,研究并统计沸腾过程产生的气泡动力学行为,指出管内涡流、湍动能同传热性能之间的关系。具体研究内容包括:(1)建立了填充泡沫金属小通道数值模型。应用正十四面体单元晶格迭加排列获得泡沫金属结构,取中央二维截面进行模拟计算,并对模型进行网格无关性验证。结合实验验证,该模型的沸腾换热系数与实验结果具有较好的一致性,误差控制在±20%以内。(2)运用Fluent软件对常规空管与填充泡沫金属小通道内R141b气液两相流流动沸腾过程进行数值模拟。利用CLSVOF(Couple Level-Set and Volume of Fluid)多相流模型,结合Lee相变模型编制自定义函数(UDF)模拟传热传质过程。模拟壁面加热温度范围为350K-450K,流体速度为0.01m/s-0.10m/s。(3)观察不同条件、不同时间下两种不同管道内的沸腾换热现象,统计不同时刻下的气泡数量及气泡平均面积,分析气泡动力学、涡流与湍动能对强化传热的影响。研究结果表明,常规空管内气泡运动范围广,产生面积大、数量小的涡流;而泡沫金属孔隙间气泡运动范围变窄,分布集中,产生面积小、数量多的涡流,增加流体混合频率,加强冷热流体间热交换,因此能加大管内换热系数。随着温度的升高,填充泡沫金属管道内气泡数量逐渐增多,而常规空管内气泡数量先增加后减少;随着速度的增大,填充泡沫金属管道内气泡数量逐渐增多,常规空管内气泡数量先增多后变化趋势不明显。填充泡沫金属小通道内换热系数与气泡平均面积呈反比,与气泡数量呈正比。依据湍动能随时间的变化是衡量涡流生长或衰弱的指标,本文比较了湍动能随时间变化的一阶微分k’与换热系数之间的关系,发现k’曲线与填充泡沫金属通道的换热系数协同变化,可以用以预测填充泡沫金属通道的换热系数的变化趋势。(本文来源于《东北电力大学》期刊2019-05-01）
张旭浩,范聪,余海洋,黄雪琴,邓佩刚[7]（2019）在《微加热器上不同工质的气泡动力学实验》一文中研究指出设计并采用MEMS工艺制造了一种特征尺寸10μm并能产生单一稳定微米气泡的Pt薄膜加热摄像头和MATLAB程序定量研究了在乙醇、除气水和纳米流体中微气泡的动力学过程。研究发现:不同流体中,随着脉冲宽度的增加气泡直径增大,所需的起始功率减小。乙醇中气泡成核所需的功率最小,气泡直径最小;而纳米流体中所需功率最大,气泡直径也最大。通过表面张力与成核的理论模型对此进行了初步的理论分析。(本文来源于《武汉工程大学学报》期刊2019年02期）
孙远志,邬智宇,张伟,姜家宗[8]（2019）在《非均匀润湿性表面的气泡动力学特性》一文中研究指出为探究不同润湿性表面气泡动力学特性,本文采用FLUENT软件中VOF模型对四种不同的微结构下气泡的成长、脱离进行了数值模拟,分析了气泡脱离频率、生长速度、体积、气泡最高点等,获得了不同接触角匹配特性及微结构对气泡动力学特性的影响规律。数据分析表明,对于具有微结构的非均匀润湿表面,凹穴出口外部的表面润湿特性对气泡脱离起主导作用,凹穴结构本身的几何结构和润湿性对气泡脱离的影响相对较弱。(本文来源于《节能技术》期刊2019年02期）
王淑香,徐立,童军杰,曹雪玲,刘志军[9]（2018）在《MEMS器件中微气泡执行器气泡动力学研究》一文中研究指出采用标准MEMS工艺,设计并制造了一种微芯片来研究微通道中微气泡执行器的气泡动力学行为。在矩形硅微通道内,结合同步的温度响应曲线和高速可视化实验系统研究了各可控参数(热流密度、脉冲频率和主流流速)对微气泡执行器(40μm×20μm)的核化温度、温升速率、气泡生长延迟时间差及气泡形态等气泡动力学行为的影响。结果表明,随着热流的增大,气泡核化的时间前移,最大气泡的直径增大;脉冲频率越高,温升速度越快,最大气泡的直径越小;主流流速越高,气泡生长延迟时间差越长,且低流速下由于小气泡的出现将导致膜温响应曲线出现锯齿状波动;在实验的工况下,气泡的核化温度受可控参数的影响不大,均保持在120℃左右。(本文来源于《微纳电子技术》期刊2018年11期）
张奥林[10]（2018）在《EHD作用下气泡动力学行为及强化换热机理研究》一文中研究指出本文基于自主开发的VOF+LS+SPP方法主要研究了直流电场和交流电场作用下理想介质气泡的运动和形变等动力学行为,以及其对流体换热性能的影响规律。首先,为了方便精确的模拟电场下理想介质气泡动力学行为,本文基于商业软件FLUENT首次提出了 VOF+LS+SPP方法,该方法采用LS函数计算精确的表面张力和获得光顺的物性参数。最后通过与VOF方法、VOF+LS方法及文献中的其他方法进行分析比较,验证了本方法的精确性,在所研究的算例中,本方法不仅可以获得网格独立的解,而且精确度最高,最大偏差仅为7%。其次,利用VOF+LS+SPP方法对重力场和外加均匀直流电场作用下理想介质气泡的动力学行为进行了系统研究。研究表明:电邦德数对气泡动力学行为的影响远远大于介电常数比值的影响;在不同Morton数下,电场对气泡上升和变形的影响规律几乎相同,电场力对气泡雷诺数的提升速率和最大水平横截面的变化率几乎不受Morton数变化的影响;在不同Eotvos数下,电场对气泡上升运动和变形的影响差异较大,随着Eotvos数的增大,电场力对最大水平横截面的变化率影响不断减小,对气泡雷诺数的提升速率影响不断降低。最后,利用VOF+LS+SPP方法模拟研究了余弦交流电场作用下附着在壁面上理想介质气泡的动力学行为,并且分析了不同角频率和电压对附着壁面上气泡形变和脱离的影响规律,研究显示:与均匀直流电场相比,余弦交流电场能使气泡在低电势情况下快速脱离壁面;在电压保持不变,随着角频率的增大,开始时气泡的脱离时间不断减小,当角频率超过最优角频率时,气泡的脱离时间会随之增大,但是当角频率高于某一数值时,气泡将附着在壁面上不能脱离;当外加电压不同时,角频率对气泡脱离时间的影响差异较大,随着电压不断增大,气泡可以在更宽的角频率范围和更短的时间内脱离壁面,从而达到强化换热的目的。(本文来源于《北京化工大学》期刊2018-06-04）
气泡动力学论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
沸腾换热是一种广泛存在于各相关领域换热设备中的气液相变传热方式。沸腾换热性能与加热壁上气泡的生长和脱离等气泡动力学行为密切相关。为了研究强化沸腾换热技术,寻找有效强化传热的措施,因此有必要对气泡的生长和脱离问题展开研究,寻找加速气泡脱离的方式。本文采用数值模拟的方法研究不同重力下,均匀电场和非均匀电场对气泡的生长和脱离过程等动力学行为的影响规律。首先,为了精确模拟气泡的生长和脱离等动力学行为,本文采用本人所在课题组提出的基于商业软件FLUENT的VOF+LS+SPP方法。通过与FLUENT软件中的VOF方法和文献中的其他方法得到的气泡生长和脱离问题结果进行分析比较,验证了该方法的精确性。该方法得到的结果与实验结果仅偏差4.2%,优于文献中的其他方法,该方法适合进行气泡生长和脱离问题的研究。其次,采用VOF+LS+SPP方法研究不同重力下均匀电场对气泡生长和脱离过程的影响规律。研究表明:在地球重力条件下,均匀电场使气泡在赤道处横向被压缩,纵向被拉伸,缩短了气泡从开始颈缩到脱离的时间,此外,重力引起的升浮力和气泡颈部受到的水平方向电场力耦合作用,促进了颈缩过程,从而加速了气泡脱离;在不同重力条件下,随着重力加速度的减小,重力引起的升浮力降低,而水平方向的电场力本身较弱,使得促进颈缩的升浮力和电场力耦合效应减弱,导致随着重力加速度减小,电场对气泡脱离的加速效果减弱。虽然均匀电场能够加速气泡脱离,但是加速效果有限,特别是当重力较低时,均匀电场并不能有效的加速气泡脱离,因此,需要引入加速气泡脱离效果明显的非均匀电场,进行非均匀电场下气泡动力学行为的研究。最后,采用VOF+LS+SPP方法研究不同重力下非均匀电场对气泡生长和脱离过程的影响规律。结果表明:地球重力条件下,气泡受到重力引起的升浮力和底部较强的水平方向电场力的作用,较快出现颈缩。出现颈缩后,由于气泡上下所受电场力不均匀,产生了电场力引起的升浮力,气泡在重力引起的升浮力、底部较强的水平方向电场力和电场力引起的升浮力叁者耦合作用下,快速脱离,大幅度减小了气泡脱离时间。不同重力条件下,主导气泡脱离的受力为非均匀电场引起的升浮力和底部较强的水平电场力,重力引起的升浮力作用较弱。随着重力的降低,主导气泡脱离的电场升浮力和水平电场力保持不变,气泡脱离时间几乎相同,其优势越来越大于无电场情况,所以重力加速度越小,非均匀电场对气泡脱离加速效果越强。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
气泡动力学论文参考文献
[1].马艳,申学鹏,徐洁.声场中双空化气泡之间的相互作用及气泡动力学研究[J].云南大学学报(自然科学版).2019
[2].陈帅.不同重力和电场下气泡动力学行为研究[D].北京石油化工学院.2019
[3].王磊,李江道,专锐,王娇娇,严天.空间变过载下液氢输送管内气泡动力学特性仿真研究[J].载人航天.2019
[4].马兆伟.熔盐堆鼓泡器中气泡动力学研究[D].中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所).2019
[5].陈海伦.基于FLUENT的DMFC阳极流道内气泡动力学分析[D].吉林化工学院.2019
[6].李昊阳.填充泡沫金属小通道内沸腾传热及气泡动力学数值模拟[D].东北电力大学.2019
[7].张旭浩,范聪,余海洋,黄雪琴,邓佩刚.微加热器上不同工质的气泡动力学实验[J].武汉工程大学学报.2019
[8].孙远志,邬智宇,张伟,姜家宗.非均匀润湿性表面的气泡动力学特性[J].节能技术.2019
[9].王淑香,徐立,童军杰,曹雪玲,刘志军.MEMS器件中微气泡执行器气泡动力学研究[J].微纳电子技术.2018
[10].张奥林.EHD作用下气泡动力学行为及强化换热机理研究[D].北京化工大学.2018