EHD作用下冷態(tài)氣泡行為的數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、電水動力學(xué)(Electrohydrodynamics,簡稱EHD)是一種主動的強(qiáng)化傳熱方法與技術(shù)手段,其具有效果好、功耗小的特點(diǎn),具有廣闊的應(yīng)用前景。電場使氣泡行為特征和運(yùn)動規(guī)律發(fā)生改變,從而改變流場結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)傳熱強(qiáng)化,所以氣泡起著核心紐帶作用,氣泡行為及運(yùn)動規(guī)律等內(nèi)容的研究,成為電場強(qiáng)化傳熱技術(shù)研究的難點(diǎn)與關(guān)鍵。
　　首先,為探討電場強(qiáng)化換熱機(jī)理,本文主要圍繞電場作用下的氣泡行為進(jìn)行數(shù)值模擬研究。氣泡行為主要包括電場參數(shù)對氣泡形

2、狀、大小、變形、脫離周期、脫離直徑等參數(shù)。本文針對網(wǎng)格電極形成的均勻電場工況下,建立合理的氣泡模型,研究了附著于銅板壁面的單個(gè)氣泡上升的形態(tài)、脫離銅板周期,以及氣泡行為對于氣泡周圍的電場分布的影響;通過實(shí)驗(yàn)研究了電場強(qiáng)度和孔徑對于氣泡行為的影響,并對比了數(shù)值模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果。
　　數(shù)值模擬電場作用下氣泡行的結(jié)果表明如下。
　　1、電場作用下,氣泡脫離周期變短,脫離時(shí)刻氣泡沿場強(qiáng)方向拉長。
　　2、無氣泡存在的條件

3、下,模型內(nèi)形成均勻電場,氣泡的介入,對原均勻電場產(chǎn)生擾動,形成非均勻電場。
　　3、在模型內(nèi),氣泡內(nèi)部場強(qiáng)最大,而在氣泡赤道外部的場強(qiáng)大于氣泡頂部和底部的場強(qiáng),氣泡頂部外法向上的梯度最大。
　　其次,本文對電場作用下的氣泡行為進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,研究結(jié)果表明如下。
　　1、氣泡在無電場工況下呈球形脫離銅板壁面,隨著電壓的增大,氣泡脫離壁面呈橢圓柱狀形態(tài)越明顯。
　　2、在相同孔徑下,場強(qiáng)增大,氣泡脫離周期變短,氣泡長軸