搖擺狀態(tài)下彈狀態(tài)流不穩(wěn)定性研究.pdf

1、本文主要通過實(shí)驗(yàn)和數(shù)值計(jì)算對(duì)彈狀流在豎直及搖擺狀態(tài)下滯止和流動(dòng)液體內(nèi)的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行研究。首先采用獨(dú)立設(shè)計(jì)制作的電導(dǎo)探針對(duì)氣彈在滯止及流動(dòng)狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行了測(cè)量,將所測(cè)得的值與經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式計(jì)算值進(jìn)行對(duì)比,表明所設(shè)計(jì)的探針能夠很好地測(cè)量豎直狀態(tài)下氣彈的上升速度。
　　 然后,采用商業(yè)計(jì)算流體軟件FLUENT中的VOF方法對(duì)豎直狀態(tài)、傾斜狀態(tài)及搖擺狀態(tài)下靜止水中彈狀氣泡的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行模擬分析。給出了一種提取fluent仿真數(shù)據(jù)彈狀流

2、尾流長(zhǎng)度的算法,并通過分析尾流長(zhǎng)度數(shù)據(jù)歸納出了豎直狀態(tài)、傾斜狀態(tài)及搖擺狀態(tài)下氣彈上行不發(fā)生聚合的最小穩(wěn)定長(zhǎng)度。
　　 通過對(duì)計(jì)算結(jié)果的分析發(fā)現(xiàn),豎直狀態(tài)下氣彈穩(wěn)定不發(fā)生聚合的最小穩(wěn)定距離為6D:傾角20度狀態(tài)下靜止水中氣彈不發(fā)生聚合的最小穩(wěn)定距離為12D;而在搖擺狀態(tài)
　　 下,氣彈不發(fā)生聚合的最小穩(wěn)定距離隨搖擺頻率的增加而縮短,在搖擺角度為20°、搖擺周期10s的狀態(tài)下,靜止水中氣彈不發(fā)生聚合的最小穩(wěn)定距離約為24D;