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湍流破碎波中气泡运动与动力性能分析: 2024年; 应用自适应网格加密技术对三维波浪破碎进行研究。通过对波浪破碎动力学特征进行分析,将波浪破碎划分为波浪稳定发展、砰击自由面、空腔坍塌、飞溅射流形成和波浪破碎后耗散5个阶段。通过分析气泡尺寸和速度的统计数据发现,大部分气泡半径为2~3 mm,气泡的数密度符合-10/3幂律分布。在波浪破碎过程中气泡的纵向速度占主导地位。随着半径的增加,气泡的平均速度增大,而气泡最大速度呈现递减趋势。进一步分析湍流旋涡与气泡运动之间的关系发现,表面张力的增大会诱导波浪提前破碎,并阻止大尺度气泡分解为小尺度气泡。; 邵聿明王建华万德成; 关键词：波浪破碎气泡运动

稀土电解槽阳极缺陷间距对气泡运动影响的数值模拟研究: 2024年; 为研究电解阳极表面缺陷对气泡生长的影响,以竖插阳极为研究对象、建立阳极表面电场-气泡生长运动耦合模型,建立VOF模型和Species Transport模型,实现气液之间的传质,分析了电解质主流速度为0.125 m/s时阳极缺陷间距对气泡生长的影响。研究表明:当阳极缺陷间距为0.2 mm时,气泡脱离时间为0.422 67 s,脱离直径为0.967 mm;阳极缺陷间距为0.5 mm时,气泡脱离时间为0.396 82 s,脱离直径为0.939 mm;当阳极缺陷间距为1 mm时,气泡脱离时间为0.137 06 s,脱离直径为0.428 mm。缺陷间距为0.2 mm和0.5 mm时,气泡之间易发生聚并;缺陷间距为1 mm时,气泡之间不易发生聚并,单个气泡易发生脱离,同时气泡脱离会带动相邻气泡的脱离,使得相邻气泡的脱离时间和脱离直径缩小。研究成果对电极的处理以及电解槽的设计优化具有一定指导意义。; 李友森赵增武白庆伟武文斐; 关键词：气泡运动气液两相流数值模拟

磁化处理浮选药剂对气泡运动行为的影响研究: 2024年; 为探究不同浮选药剂体系下磁化处理对气泡运动行为的影响,使用实验室自制磁化装置对油酸钠、松醇油、仲辛醇三种药剂溶液进行磁化处理,通过观察在自制水槽中产生的气泡,系统性分析其气泡速度、加速度、气泡变形系数、气泡兼并时间和气泡跳动时间等数据,结合浮选中气泡运动规律,总结出磁化对其的影响。试验结果为:油酸钠体系下气泡在磁感应强度为150 mT时最大速度增加了7.85 mm/s,加速度增加了97 mm/s^(2),气泡变形系数减小了0.19,气泡兼并时间及气泡跳动次数比未磁化条件下分别增加了0.25 s和74 ms;松醇油体系下气泡在磁感应强度为100 mT时气泡兼并、气泡跳动时间变化较为明显且最大速度增加了9.43 mm/s;仲辛醇体系下,磁感应强度150 mT时气泡兼并、气泡跳动时间变化较为明显,且气泡在300 mT时最大速度增加了3.03 mm/s。结果表明,150 mT磁感应强度的磁化处理对油酸钠溶液浮选行为具有有利影响;油酸钠、松醇油、仲辛醇体系下气泡变形系数及跳动时间差异最大的分别为150、100、150 mT,且不同溶液体系下磁感应强度对气泡速度的影响也不同;此外油酸钠的上升速度有两个峰值,而松醇油和仲辛醇只有一个峰值。磁化对三种溶液均有明显影响,研究成果对优化磁化处理在浮选中的应用具有一定的指导意义。; 李凤久叶杨海贾清梅赵留成柴思杨杨钰黄文露; 关键词：气泡运动浮选药剂

圆形腔体中气泡运动和传质特性研究: 气液两相流是一种典型的多相流动,广泛存在于各种化工单元操作中。本文设计了一种带支管引流的圆形腔体,可实现通过调节液相流量来调控气泡的运动特性,以实现长时间范围内单气泡传质系数的准确测量。首先,采用二维粒子图像测速技术测定...; 吕悦芃; 关键词：传质系数

底吹气泡运动行为及其对混匀影响的水模实验: 2024年; 建立底吹金属熔池水模实验平台,采用高速摄影技术及图像处理手段,分析了狭缝宽度和底吹流量对气泡的大小、数量、速度、受力的影响规律;通过测量溶液内电导率的变化来反映溶液的混匀情况,明确底吹结构和参数对溶液的搅拌强度。结果表明,气泡运动主要受浮力和曳力的影响,气泡的索特直径随狭缝宽度、底吹流量的增大而增大,气泡越大越有利于溶液搅拌,从而缩短混匀时间,而气泡数量的变化趋势则与之相反;气泡上升速度与底吹流量成正比,与狭缝宽度成反比;结果表明,当狭缝宽度为0.30 mm,底吹流量为1.00 L/min时,混匀时间最短。; 杜亭辉冯亮花吴明涛康小兵; 关键词：水模实验气泡运动混匀时间

含孔板微通道内随流气泡运动的两相格子Boltzmann模拟: 2024年; 带有气泡的两相流系统存在于各种工业过程中,涉及复杂的相界面变化,但气泡在管道中伴随液相流动时,通过孔板的运动过程尚未有充分的研究结果.相场格子Boltzmann模型在模拟复杂界面方面具有优势,适合研究气泡两相流在含孔板微通道内的运动,分析We数、气泡相对大小和孔板表面润湿性等因素对气泡动力学特性的影响.数值计算结果显示,随着We数增加,气泡表面张力减小,导致其穿过孔板结构时更易被撕裂,峰值速度降低.在研究的参数范围内存在两个临界直径比,这两个临界值将气泡通过孔板的运动分成三种形态,而且临界直径比会随We数的增加而减小.另外,随着接触角的增大,孔板表面对气体的吸附能力加强,气泡与孔板表面的接触面积增加,引起穿过孔板气泡的质量减少和气泡通过的速度增加.; 丁弘毅王治云赵敬帅王楠娄钦; 关键词：格子BOLTZMANN方法气泡运动两相流润湿性

一种基于动网格法的海洋条件下安全壳抑压水池内气泡运动计算方法: 本发明公开了一种基于动网格法的海洋条件下安全壳抑压水池内气泡运动计算方法，包括以下步骤：1.建立安全壳抑压水池计算域简化模型，包括安全壳抑压水池内部流体域简化几何模型和安全壳抑压水池本体结构固体域简化几何模型；2.对安全...; 王明军张沁睿王帅贺田文喜秋穗正苏光辉

超声场中气泡运动规律及其与枝晶相互作用机制: 2024年; 采用有限元模拟和高速摄影实验研究了液体中单个气泡在超声作用下的振荡及溃灭规律,并揭示了气泡空化与邻近枝晶间的相互作用机制.结果表明,增大驱动声压促使气泡振荡模式由体积振荡转变为分裂振荡,从而显著地提升液体中的瞬态压强和流动速度.当气泡下方存在一个枝晶时,随着驱动声压的增加,二次分枝的断裂模式发生从高周疲劳断裂向低周疲劳断裂再到过载断裂的转变,且断裂周期呈幂函数下降趋势.气泡距离枝晶越近,压缩状态下气泡的纵向半径逐渐大于横向半径,且压缩时间增加,最小气泡体积降低.另外,气泡与枝晶距离的减小导致气泡溃灭产生的最大压强显著降低,而最大流速呈现先增大后降低的趋势.若二次分枝的根部半径减小或长度增加,二次分枝疲劳断裂周期数显著减小,从而更容易诱发枝晶碎断.理论计算的气泡膨胀收缩和二次分枝断裂过程与实验结果基本一致,表明本文构建的模型能够准确预测超声场中的气泡运动及其与枝晶相互作用过程.; 张心怡吴文华王建元张颖翟薇魏炳波; 关键词：功率超声气泡动力学有限元模拟

基于负压驱动受限流道内气泡运动行为特性研究: 气泡在液体中的生成、发展及运动过程广泛存在于化工、生物工程、环境保护和能源转换等工业过程,其运动过程的动态行为特性直接影响到工业过程设备中涉及到的传质、传热效率以及化学反应的速率和稳定性。因此,深入探究不同条件下气泡的生...; 王光辉; 关键词：粘度

液体中气泡运动行为研究进展: 2023年; 对气泡在液层中的单气泡运动行为和气泡群运动行为进行了综述。通过借助高速摄像机、粒子图像测速技术PIV以及数值计算等方法对气泡运动行为进行了研究。结果表明:液体性质、气泡尺寸、气泡尾部涡旋等多种因素导致气泡在液层中呈现出直线形、螺旋形、“之”字形等不同的上升路径;压力、进气量、液体性质等因素导致气泡形状发生变化;上升速度、液体湍动程度、黏性剪切力、浮力等作用力的影响会使气泡行为表现为聚并、碰撞和破碎。但当前研究对气泡内部运动、传质机理以及气泡群的关注较少,今后可通过对泡内流体行为、气泡群之间的相互作用、影响因素进行分析来完善传质机理。从介观尺度角度开展强化传质,可通过添加破泡内构件对大气泡进行强制破碎,减小其气泡尺寸,增大传质面积和停留时间以达到强化传质的目的。; 邹元强王伟文段继海; 关键词：气泡

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