气泡在横流中的几何及动力学特性

庞春波; 袁寿其

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气泡在横流中的几何及动力学特性

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为研究横流中气泡的几何特征和动力学特征,采用向循环水洞中通气的方法形成气泡,利用高速摄像技术对气泡的形态及演化过程进行采集,并基于MATLAB软件编写特定算法,对获得图像中的气泡特征参数进行提取.对气泡的初生形态、受力分析、运动轨迹、上升角度、尺寸与脱离频率进行分析,并获得了气泡终速度和当量直径的线性关系,通过量纲一数的分析,将气泡纵横比与韦伯数相关联,得到以下结论:随着雷诺数的增加,气泡脱离尺寸减小,脱离角度增加并且脱离频率呈线性增加趋势;气泡运动轨迹与静水环境中相似,分为直线段和振荡段,上升角度变化呈正弦规律且随雷诺数增加而逐渐稳定.轨迹随着水流速度的上升逐渐倾斜接近于直线,振荡段摆幅降低;气泡的终速度随着当量直径的增加迅速减小,小气泡的速度上升速度较快;高雷诺数下气泡形变与表面张力的关联可以忽略.

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来源
《排灌机械工程学报》 |2020年第10期|1023-1029|共7页
作者
庞春波; 袁寿其;
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作者单位

江苏大学能源与动力工程学院江苏镇江 212013;

江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心江苏镇江 212013;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类能源综合利用;
关键词
气泡动力学; 横流; 高速摄像; 气泡终速度;

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