液体通流微小槽道内气泡动力学行为模拟_周吉

毛细管内气液Taylor流动的气泡及阻力特性张井志;李蔚【摘要】In order to obtain the frictional characteristics of fully developed Taylor flow in the vertical capillary tube, numerical simulations of the flow in the capillary tube with diameter of 2 mm were conducted by using the moving frame reference method. The shape, rising velocity of Taylor bubble, liquid film thickness and pressure drop were obtained using two different working fluids and analyzed. Simulation results showed that the length of Taylor bubble and the radius of curvature increased with increasing two-phase superficial velocity Vtp. The length of Taylor bubble also increased with increasing gas void ξg, while the nose and tail of Taylor bubble were independent ofξg. Dimensionless thickness of liquid film and rising velocity of Taylor bubbles were proportional to capillary number Ca. Friction factor fc decreased with increasing Vtp andξg. The fc of Taylor flow with N2/(CH2OH)2 as working fluid was lower than that of single phase with the same Vtp, while the fc for N2/H2O was higher than that of single phase. The model proposed by Lockhart and Martinelli, and the flow pattern dependent model proposed by Kreutzer et al. could predict the pressure drop obtained from simulation with an error of ±10%. The Chisholm number C=5 which was recommended for conventional tube when both phases were laminar was also reasonable for the capillary tube in the simulation work.%采用相对坐标系方法，研究毛细管（d=2mm）内充分发展垂直上升气液 Taylor 流动，分析两种工作介质下Taylor气泡的形状、上升速度、液膜厚度以及压降特性。

化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 8 期脉动热管计算流体力学模型与研究进展卜治丞，焦波，林海花，孙洪源（山东交通学院船舶与港口工程学院，山东 威海 264200）摘要：脉动热管利用工质的潜热和显热实现高效的热传递，过程中伴随气液塞强烈的往复振荡，流动与传热现象极其复杂。

利用计算流体力学模拟可以获得管内气液界面形态、流型转换及振荡压降等重要信息。

本文对公开发表的相关研究进行了综述，介绍各个模型的主要公式、数值模拟的求解方法、优势和现有的局限性，总结现有模拟研究开展的主要工作和结论。

通过分析发现了目前存在的问题：相变模型中蒸发、冷凝系数的确定仍未有明确的理论依据；二维模型中管径的确定方法还未形成共识；将气-液-固三相流动的颗粒流体简化为均质流体。

基于上述问题，本文提出了利用计算流体力学模拟脉动热管后续的研究方向。

关键词：脉动热管；计算流体力学；气液两相流；相变；传热中图分类号：TK172.4；TQ021 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2023）08-4167-15Review on computational fluid dynamics (CFD) simulation and advancesin pulsating heat pipesBU Zhicheng ，JIAO Bo ，LIN Haihua ，SUN Hongyuan(Naval Architecture and Port Engineering College, Shandong Jiaotong University, Weihai 264200, Shandong, China)Abstract: The pulsating heat pipe (PHP) realizes efficient heat transfer through latent and sensible heat of the working fluid. Due to the strong reciprocating oscillation of the gas and liquid plug, the flow and heat transfer mechanisms are extremely complex. Computational fluid dynamics (CFD) simulation on PHPs can provide important information, such as gas-liquid interface shape, flow pattern transition, oscillating pressure drops, etc . Thus, the published CFD simulations on PHPs are reviewed in this paper. The main formulas, numerical simulation methods, advantages and limitations are introduced, and the available simulation research and conclusions are summarized. The analysis reveals some issues to be solved: there is no definite theoretical basis for the choosing of evaporation and condensation coefficients in phase change model; an agreement on the determination of pipe diameter in two-dimensional model has not been reached; the particle fluid of gas-liquid-solid three-phase flow is simplified into the homogeneous fluid. Based on the above problems, further research directions for using CFD to simulate PHPs are proposed.Keywords: pulstating heat pipe; computational fluid dynamics; gas-liquid flow; phase change; heat transfer综述与专论DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2022-1771收稿日期：2022-09-22；修改稿日期：2023-01-15。

液体流动中的气泡动力学行为研究在液体流动中存在气泡的行为是一个复杂而又重要的研究课题，涉及到流体力学、气体动力学以及多相流动等多个学科领域。

气泡在流动中的运动和变形对于许多工业过程和自然现象都具有重要的影响。

本文将对液体流动中的气泡动力学行为进行深入研究，从气泡的生成、运动、变形以及与周围流体的相互作用等方面进行探讨。

一、气泡的生成与运动液体中的气泡通常是通过物质的释放或者通过温度、压力等条件的变化而形成的。

在液体中存在着各种各样的气泡生成机制，例如核化、溶解和气体扩散等。

这些机制会导致气泡的大小、形态和数量上的差异。

当气泡生成后，它将随着液体流动而运动。

在流体中，气泡的运动受到流体的阻力和浮力的共同作用。

当流体速度较小时，气泡通常是以几何平衡的形态运动，而当速度增大时，流体的惯性力将会对气泡的运动产生明显影响。

二、气泡的变形与破裂在液体流动中，气泡的变形是一个重要的研究课题。

气泡的变形受到周围流体的剪切力和压力梯度的共同作用。

当气泡在流动中受到剪切力时，其形状将会发生变化，常见的形态包括球形、卵形和薄膜形等。

当气泡的变形达到一定程度时，它可能会发生破裂。

气泡的破裂可以产生剧烈的液体动力学现象，如涡旋、冲击波等。

破裂行为对于气泡运动和周围流体的扰动有着重要的影响，因此对气泡的破裂行为进行研究具有重要的理论和实际价值。

三、气泡与周围流体的相互作用在液体流动中，气泡与周围流体之间存在着复杂的相互作用。

当气泡与流体接触时，会产生接触线，这一接触线的形状和长度对气泡的稳定性和运动有着重要的影响。

同时，气泡与周围流体之间的质量传递、热传递和动量传递等过程也会对气泡的行为产生重要影响。

气泡的运动和变形还会对周围流体产生扰动。

这些扰动可以影响流体的速度场和压力场，从而改变流动的结构和特性。

因此，对气泡与周围流体的相互作用进行研究不仅有助于理解气泡的行为，也对于探索流体流动的机制有着重要的意义。

结论液体流动中的气泡动力学行为是一个复杂而又具有重要意义的研究领域。

气泡动力学特性的研究与应用随着科技的发展，气泡动力学逐渐成为了研究和应用的重要方向。

气泡既是一种普遍存在于自然界中的物质，又是一种可用于工业生产和科学实验研究的重要手段。

气泡的动力学特性研究既有理论意义，也有实际应用价值，本文将就此探讨。

一、气泡动力学特性的基本概念气泡是一种空气或其它气体包裹在水（或其它液体）中的球形或半球形体。

气泡通常是由于振荡、撞击、渗漏等原因形成。

在自然界中，气泡广泛应用于海洋、人体生理、大气、地表水、燃烧和环保等领域。

此外，气泡也是科学实验和工业生产中常用的物质。

气泡动力学特性研究的目的是解析气泡所受到的运动和外力作用的物理特性，如气泡在液体中的流动、振荡、破裂、生长等过程。

气泡在液体中的运动主要受到重力、表面张力、动量和浮力等力的作用。

气泡大小和形状、液体性质、气泡运动速度等因素都对气泡运动和特性产生影响。

依据不同研究对象和方法，气泡动力学特性研究可以分为理论分析、实验和数值模拟三种不同形式。

二、气泡动力学特性的研究方法（一）理论分析气泡动力学特性的理论分析主要通过数学物理方程模型建立，通过求解方程得到特定气泡的运动和特性。

气泡运动与物理特性耦合的物理方程组主要包括Navier-Stokes方程、质量守恒方程、气泡表面张力方程、以及边界条件等方程式。

通过对方程解析求解，可以得到气泡育形、壁压、速度、流场等运动参数和字符参数。

理论分析的优势在于可以给出简洁而通用的模型，能够预测和探索气泡特定运动特性，还可以为实验和数值模拟提供参数参考。

不过，理论分析方法的不足之处在于常常需要解答很多数学问题来获得分析和预测结果，这需要特定的数学技术，难以解决实际工程和生产中的某些问题。

（二）实验气泡动力学特性的实验研究可以通过光学实验、水力学模型实验、压力实验等方式进行。

常见的实验设备包括气泡发生器、气泡观测装置、高速相机、光学显微镜等。

实验能够定量获取气泡的运动速度、形态、壁压、生长和破裂循环等动态信息，具有无可替代的优势。

2010 年 6 月 Journal of Chemical Engineering of Chinese Universities June 2010文章编号：1003-9015(2010)03-0370-06毛细管内气液两相流动的CFD模拟梁晓光, 郑扬, 许松林(天津大学化工学院制药工程系, 天津 300072)摘要：毛细管精馏是一种分离共沸物系的新型分离技术，它利用毛细管的固-液相互作用来改变液体混合物的汽液平衡。

毛细管通道内的气液两相流型在低气速时以泰勒流为主，今使用计算流体力学方法，对毛细管内泰勒流的多种影响因素，如：壁面作用、气液速率以及流体物性等进行了研究。

首先考察壁面作用的影响，发现壁面粗糙度能改变气液柱形状和流场，粗糙度增大使通道内气液两相流型由泰勒流向泡状流转变，流动状态由层流向涡流转变。

模拟不同接触角下的气液流动，发现壁面吸附作用在一定程度上影响气液柱长度和气液界面间的形状。

通过模拟不同气液速率下的气液流动，观察气液柱长度与气液速率之间的关系。

对模拟气液柱长度进行量纲分析，得到了泰勒流的气液柱长度的关联式，将该式与文献测定值进行比较，发现在一定范围内吻合较好。

关键词：毛细管精馏，气液两相流动，泰勒流，计算流体力学中图分类号：TQ021.1 文献标识码：ACFD Modelling for Gas-liquid Two Phases Taylor Flow in CapillaryLIANG Xiao-guang, ZHEN Yang, XU Song-lin(Department of Pharmaceutical Engineering, School of Chemical Engineering and Technology, TianjinUniversity, Tianjin 300072, China )Abstract: Capillary distillation is a new technology mainly used for the separation of the binary azeotropic liquid mixtures. It utilizes the solid-liquid interfacial forces to change vapor-liquid equilibrium inside the capillary porous media. Under low gas velocity, the flow pattern in a capillary channel is typically the so-called Taylor flow regime. A computational fluid dynamics package FLUENT was adopted for simulation of the effects including wall function, fluid velocities and physical properties on gas-liquid two-phase Taylor flow in a Y-junction capillary. Firstly, wall roughness was found to be able to change the shape of slugs and flow field in the capillary. With the increase of wall roughness, gas-liquid two-phase flow regimes in the capillary change from Taylor flow into bubble flow, and the flow field from laminar flow into turbulent flow. Then by calculating gas-liquid flow under various contact angles, it can be found that wall surface adhesion can affect slug length and the shape of gas-liquid interface to a certain degree. Meanwhile, by calculating gas-liquid two phases flow under various gas and liquid velocities, the relationship between slug length and gas/liquid superficial velocities was obtained. Finally, using dimensional analysis and regression calculation to deal with gas and liquid slug lengths of the Taylor flow, a correlation was developed, which has a good agreement with the experimental data from the literature in a wide range.Key words: capillary distillation; gas-liquid tow-phase flow; Taylor flow;computational fluid dynamic (CFD)1 引言毛细管精馏[1]主要是利用多孔毛细结构的塔板或填料与液体混合物各组分分子的相互作用，改变液收稿日期：2009-07-02，修订日期：2009-12-16。

空泡动力学研究进展
周秀英;白军;姜梅;王超琪;顾岩城;吉华
【期刊名称】《农业与技术》
【年(卷),期】2024(44)7
【摘要】本文介绍了空化研究的历程,对比了空泡动力学研究方法及其优缺点,归纳总结了流体体积法(VOF)、边界元法(BEM)、格子玻尔兹曼法(LEM)、有限体积法(FVM)、水平集法(LS)以及界面追踪法(FTM)对气泡运动的数值模拟研究进展。

针对气泡运动特性的实验研究和数值模拟中存在的问题,指出完善气泡测量方法及数值模拟、深入研究三相流中气泡运动特性将是未来研究的方向和侧重点。

最后对空泡动力学的研究作出了展望并提出了新的可能,为西藏高原环境下的空化研究提供数据支撑和理论依据。

【总页数】6页(P42-47)
【作者】周秀英;白军;姜梅;王超琪;顾岩城;吉华
【作者单位】西藏农牧学院水利土木工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】S210
【相关文献】
1.超空泡流体动力学研究进展
2.空泡动力学特性的研究进展
3.不同空泡动力学模型在空泡振荡预测中的应用探讨
4.激光诱导空泡冲击强化动力学特性
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微小管径圆管气-液Taylor流动数值模拟
张井志;李蔚
【期刊名称】《浙江大学学报（工学版）》
【年(卷),期】2015(049)008
【摘要】采用移动计算域方法,对微小圆管(管径为0.5、1、2 mm)内充分发展的气-液Taylor流动进行数值研究,分析Taylor气泡的形状、上升速度、液膜厚度及压降特性.将数值结果与文献数据及经验公式进行对比,吻合较好.模拟结果表明,随入口雷诺数增大,气泡尾部不稳定区域增大.气泡长度及内部回流区随气泡体积分数增大而增大.无量纲液膜厚度与气泡上升速度与毛细数正相关,与管径以及气泡体积分数关系较小.当毛细数小于0.01时,修正液膜厚度的预测公式、预测值与模拟结果的误差在±15％以内.计算域阻力因子随着入口雷诺数与气泡体积分数的增大而降低,分离模型以及流型依赖模型可以较好地预测本文模拟结果.
【总页数】7页(P1572-1577,1584)
【作者】张井志;李蔚
【作者单位】浙江大学能源工程学系,浙江杭州,310027;浙江大学能源工程学系,浙江杭州,310027
【正文语种】中文
【中图分类】TK124
【相关文献】
1.凝胶模拟液直圆管流动特性数值模拟 [J], 左博;张蒙正
2.圆管内油-气-水三相弹状流液弹区流动特性的研究 [J], 王跃社;周芳德
3.水平圆管固液两相稳态流动特性数值模拟 [J], 张宏兵;陈露露;谢荣华;刘兴斌;郑希科;尚作萍
4.微细圆管及扁平管内液-液Taylor流动特性的数值研究 [J], 张井志;周乃香;张冠敏;田茂诚
5.小管径圆管气-液界面可视化及含气率 [J], 张井志;梁福顺;黄楠燕;程成;雷丽因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

单个气泡在液态金属搅拌流场中运动与变形的数值模拟的开题报告一、研究背景和意义气泡在液态金属中的运动和变形具有重要的工业应用和理论研究意义。

液态金属中气泡的运动和变形会影响控制金属的成分、温度、形状等参数，因此气泡的运动和变形对于金属熔化、浇铸、静态和动态形变等过程具有非常重要的影响。

同时，对气泡的运动和变形进行数值模拟，可以对实验测试数据进行验证、分析和解释，进一步推动液态金属流场的理论研究和工业应用。

二、研究内容及技术路线本文的研究内容主要是针对单个气泡在液态金属搅拌流场中的运动和变形进行数值模拟研究。

基于流体力学数值模拟方法，采用计算流体力学软件（例如ANSYS Fluent），通过建立一定的数值模型，模拟液态金属在不同条件下的流动、熔化等过程，探究单个气泡在不同搅拌流场条件下的运动特征和变形机理。

同时，通过对模拟结果进行对比、分析和验证，进一步探讨气泡运动和变形对于液态金属流场的影响机理，并为实验测试提供理论指导和数据解释。

三、研究难点和创新点本文的研究难点主要有：（1）建立精确、可信的数值模型和边界条件；（2）解决金属流体中气泡的运动和变形复杂多样的问题；（3）实现数值模拟与实验测试相结合的有效解释和预测。

本文的创新点主要有：（1）针对单个气泡在金属流场中的变形问题进行数值模拟；（2）将模拟结果与实验测试相结合，解释和预测实验数据；（3）提出金属流场中气泡运动和变形的影响机理和规律，为液态金属流场理论研究和工业制造提供指导和支持。

四、预期成果和应用前景本文预期的成果包括：（1）通过数值模拟分析气泡在液态金属中的运动和变形机理；（2）探讨气泡因搅拌流场的变形特征和变形后的运动轨迹；（3）测量和解释实验测试结果，验证数值模拟结果。

本文的应用前景包括：（1）为金属材料制造和流场控制提供理论支持和指导；（2）帮助优化金属材料的熔化、浇铸、静态和动态形变过程；（3）推动液态金属流场的理论研究和实际应用。

微反应器流道内单气泡逸出动力学模拟
季炜;周吉;吴太军
【期刊名称】《节能技术》
【年(卷),期】2015(033)004
【摘要】采用VOF方法,对不同流道结构下液体通流微小通道内壁面逸出气泡的形成、生长及脱离运动进行了数值模拟,讨论了槽道高宽比对气泡动力学行为的影响.结果表明:流道截面积不变时,气泡的脱离体积、脱离时间随槽道高宽比的减小呈现先增大,后减小的趋势,当高宽比为2时,气泡的脱离体积、脱离时间、槽道容积含气率和流动阻力因子均达到最大值.
【总页数】5页(P303-307)
【作者】季炜;周吉;吴太军
【作者单位】重庆三峰环境产业集团有限公司国家环境保护垃圾焚烧处理与资源化工程技术中心,重庆400084;哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150001;重庆三峰环境产业集团有限公司国家环境保护垃圾焚烧处理与资源化工程技术中心,重庆400084
【正文语种】中文
【中图分类】TM911.4
【相关文献】
1.利用格子Boltzmann方法模拟单个气泡在复杂流道内的运动特性 [J], 李维仲;孙红梅;董波
2.微小通道内液体扰流微孔逸出气泡串的迁移行为 [J], 朱恂;谢建;王宏;廖强;丁玉栋;冯浩
3.文丘里管式微气泡发生器内单气泡碎化行为的数值模拟 [J], 丁国栋;陈家庆;蔡小垒;叶帆;李振林;姬宜朋;郭靖
4.微小通道内气泡逸出行为的VOF模拟 [J], 周吉;丁玉栋;朱恂;王宏;廖强;王强
5.基于单CCD摄影的泡状流近焦深度内微气泡的识别 [J], 张蓉生;张伟华;曹丹因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

单气泡池沸腾过程中的气泡动力学数值模拟研究温度升高，水蒸发时，伴随着气泡的生成，从而在水的表面形成沸腾的状态。

这种现象是称之为水中单气泡池沸腾的模型，它被广泛应用于电力设备热效率的评估和核反应堆的控制等领域的研究。

由于气泡发生的过程具有复杂的物理性质，尚难以用传统的理论分析方法完全描述和模拟其动态行为；此外，实验研究无法覆盖到气泡放射源内部和池壁表面区域的不均匀热量分布等情况。

因此，用数值模拟方法来研究气泡动力学信息及其在单气泡池沸腾中的凝结热传递的性质，就显得极为重要。

为了研究单气泡池沸腾过程中气泡的动力学，在数值模拟方面，采用基于混合数值分析和有限体积法的格子Boltzmann方法，研究了气泡放射源内部和池壁表面区域的不均匀热量分布，特别是单气泡池沸腾过程中空气泡动力学及其形成、演化、支撑力和热传递的性质。

先，在气泡放射源内部，气泡分布的不均匀性和支撑力等参数的时空变化对池温度的分布和沸腾的过程有很大的影响；其次，在池壁表面区域，在单气泡池沸腾过程中，气泡核、泡泡体壁和池壁表面之间的热量交换及其影响强度的时空变化，对沸腾过程的演化有着重要的作用，而该交换过程的传统理论分析仍未完成。

最后，在气泡热传递的过程中，采用倾斜的声发射实验，证实了气泡内部的不同层次热量交换的存在，并提出气泡放射源内部和池壁表面区域的内热传递机制，为气泡发生的动力学研究提供了重要的理论依据。

由于气泡动力学数值模拟研究中涉及到的模型设定、参数选取和数值计算都比较复杂，大量的数值测试工作是必不可少的。

研究人员采用不同的参数设定，利用一系列的数值估算实验，获得了模拟单气泡池沸腾过程中气泡放射源内部和池壁表面区域的热量分布、演化过程及其动力学参数的数值解析，以及气泡动力学机制的数值结果与实验数据的吻合情况，为今后的研究提供了可靠的科学依据。

总之，单气泡池沸腾过程中的气泡动力学数值模拟研究为评估电力设备热效率和核反应堆的控制提供了可靠的理论依据和可靠的科学方法，其在热量传递领域研究有着重要的意义。

基于光电池阵列的小通道气液两相流气泡参数检测方法周莹;李华军;冀海峰;黄志尧;王保良;李海青【摘要】提出一种基于光电池阵列的小通道气液两相流气泡尺寸(气泡截面直径及其截面中心点位置)检测新方法.该方法先利用光电池阵列传感器获得反映小通道内气液两相流气泡截面信息的光强分布信号,然后利用主成分分析对信号降维,最后利用支持向量机(SVM)方法分别建立气泡截面直径和气泡截面中心点位置的测量模型,并进而实现气泡截面直径及其截面中心点位置2个参数的测量.在内径为4.04 mm 的水平玻璃管内进行的初步实验研究结果表明本文所提出的基于光电池阵列的小通道气液两相流气泡尺寸检测方法是可行的、有效的.气泡截面中心点位置测量的最大相对误差小于8％,气泡中部截面直径测量的最大相对误差小于10％.【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(047)003【总页数】5页(P1039-1043)【关键词】光电池阵列;小通道;气液两相流;气泡【作者】周莹;李华军;冀海峰;黄志尧;王保良;李海青【作者单位】浙江大学控制科学与工程学院,工业控制技术国家重点实验室,浙江杭州,310027;浙江大学控制科学与工程学院,工业控制技术国家重点实验室,浙江杭州,310027;浙江大学控制科学与工程学院,工业控制技术国家重点实验室,浙江杭州,310027;浙江大学控制科学与工程学院,工业控制技术国家重点实验室,浙江杭州,310027;浙江大学控制科学与工程学院,工业控制技术国家重点实验室,浙江杭州,310027;浙江大学控制科学与工程学院,工业控制技术国家重点实验室,浙江杭州,310027【正文语种】中文【中图分类】TP212近年来，随着小型工业设备的迅速发展，小通道气液两相流广泛出现于能源、化工、生物制药等工业工程，对小通道气液两相流体系的研究越来越多。

泡状流是小通道气液两相流中的一种典型流型，气泡的截面直径和截面中心点位置是泡状流的2个基本几何参数。

毛细管内气液两相流动的CFD模拟梁晓光;郑扬;许松林【期刊名称】《高校化学工程学报》【年(卷),期】2010(024)003【摘要】毛细管精馏是一种分离共沸物系的新型分离技术,它利用毛细管的固-液相互作用来改变液体混合物的汽液平衡.毛细管通道内的气液两相流型在低气速时以泰勒流为主,今使用计算流体力学方法,对毛细管内泰勒流的多种影响因素,如:壁面作用、气液速率以及流体物性等进行了研究.首先考察壁面作用的影响,发现壁面粗糙度能改变气液柱形状和流场,粗糙度增大使通道内气液两相流型由泰勒流向泡状流转变,流动状态由层流向涡流转变.模拟不同接触角下的气液流动,发现壁面吸附作用在一定程度上影响气液柱长度和气液界面间的形状.通过模拟不同气液速率下的气液流动,观察气液柱长度与气液速率之间的关系.对模拟气液柱长度进行量纲分析,得到了泰勒流的气液柱长度的关联式,将该式与文献测定值进行比较,发现在一定范围内吻合较好.【总页数】6页(P370-375)【作者】梁晓光;郑扬;许松林【作者单位】天津大学,化工学院,制药工程系,天津,300072;天津大学,化工学院,制药工程系,天津,300072;天津大学,化工学院,制药工程系,天津,300072【正文语种】中文【中图分类】TQ021.1【相关文献】1.垂直上升管内气液两相流动特性的数值模拟 [J], 何鸿辉;刘国青;刘波涛2.毛细管内制冷剂气液两相流动研究现状与发展 [J], 张华俊;蒲亮3.两种气泡泵垂直管内气液两相流的CFD数值模拟 [J], 余剑锋;刘志远;张笑;张华4.气液两相流动加速腐蚀的研究与CFD模拟 [J], 李鹏5.竖直管内降膜流动气液两相运动数值模拟 [J], 刘升;郝英立因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

专利名称：一种海水中气泡动力学特征模拟装置专利类型：实用新型专利
发明人：刘波,华志励,姚璞玉,蒋慧略,吕成兴,臧鹤超申请号：CN201620519182.8
申请日：20160601
公开号：CN206021698U
公开日：
20170315
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种海水中气泡动力学特征模拟装置，包括实验水槽、气泡生成模块、造风模块、造流模块、温控模块和海水检测模块；气泡生成模块包括储气瓶、气泡流量控制阀、进风格栅和进风口，用于控制气泡尺寸和气泡通量；造风模块包括风扇，用于控制风速和风向；造流模块包括内槽、进水口和导流鳍，温控模块包括加热管和制冷管，海水检测模块包括多个传感器。

所述海水中气泡动力学特征模拟装置针对海洋环境的风、浪、流等水质参数，通过对气泡生成模块、造风模块、造流模块等的系统模块化设计，在实验室条件下模拟出海洋环境中多种风、浪、流组合环境，并通过对气泡初始尺寸、气泡初始流速和气泡通量的控制来研究海水中气泡的动力学特征。

申请人：山东省科学院海洋仪器仪表研究所
地址：266000 山东省青岛市市南区浙江路28号
国籍：CN
代理机构：青岛联智专利商标事务所有限公司
代理人：邵新华
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铝电解槽内电解质-气泡两相流及氧化铝扩散的模拟计算刘伟;胡红胜;周东方;杨晓东;Yuqing Feng;Peter J. Witt【期刊名称】《轻金属》【年(卷),期】2016(0)1【摘要】本文建立了电解质-气泡两相流模型和氧化铝扩散模型,全面考虑了气泡、电磁力以及铝液流动等三个因素,计算分析了稳态电解质流动场和瞬态氧化铝浓度场。

主要结果如下:将铝液流动引入计算十分必要,否则会弱化电解质漩涡流动状态,削弱氧化铝的整槽扩散速度;新概念母线可使电解质流动的两个漩涡对称性更加明显、流速分布更为均匀,进而使氧化铝浓度分布更加均匀。

测量结果与模拟结果所揭示的氧化铝浓度分布规律相吻合。

【总页数】5页(P25-29)【关键词】铝电解槽;氧化铝扩散;新概念母线;两相流【作者】刘伟;胡红胜;周东方;杨晓东;Yuqing Feng;Peter J. Witt【作者单位】沈阳铝镁设计研究院有限公司,辽宁沈阳110001;CSIRO Mineral Resources,Clayton 3169,Victoria,AUSTRALIA【正文语种】中文【中图分类】TF821【相关文献】1.惰性阳极铝电解槽内的气泡行为 [J], 周益文;周孑民;陈首慧;刘志明;包生重2.开槽阳极对铝电解气液两相流及气泡分布特性影响的数值模拟 [J], 詹水清;杨建红;王贞涛;郑俊;王军锋3.156 kA铝电解槽内电解质两相流动的数值模拟 [J], 夏小霞;周乃君;崔大光;包生重4.汽,液两相反应精馏过程的反应扩散模型与模拟计算：（Ⅱ）模拟计算 [J], 方和良;陈建信5.惰性阳极铝电解槽内的气泡行为 [J], 周益文;周孑民;陈首慧;刘志明;包生重;;因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

微尺度驻停气泡柔性气-液界面抗流体剪切能力周一笛;刘吉晓;李博文;朱童;李姗姗;郭士杰;李铁军【期刊名称】《气体物理》【年(卷),期】2018(003)004【摘要】在微流控系统中,稳定、可控的柔性气-液界面可实现声流体颗粒富集、微纳操作、快速气-液反应等各种实际物理和生化应用.微流道内气-液界面的抗流体剪切能力对于增强微尺度下气-液界面的可控性具有十分重要的意义.为此,文章研究了具有高稳定性、高可控性、可阵列化的微尺度驻停气泡现象.利用嵌入局部裂隙的微流道以及与之平行的气体流道,可对驻停气泡的生成和形态进行有效调节,并利用其可控的气-液界面实现多种功能化应用.在此基础上,文章进一步研究柔性可控气-液界面的抗流体剪切能力,对形态变化中的气-液界面受力进行分析,利用仿真和实验手段研究不同状态下气-液界面的形状特征,研究不同的液体驱动压力、裂隙尺寸以及裂隙形状对气-液界面抗剪切能力的影响,并将界面的曲率半径作为气泡驻留与否的判定依据.文章对驻停气泡柔性气-液界面抗流体剪切能力的研究有助于优化其控制方法,增强其控制稳定性并拓展其潜在应用场合.【总页数】8页(P24-31)【作者】周一笛;刘吉晓;李博文;朱童;李姗姗;郭士杰;李铁军【作者单位】河北工业大学机械工程学院, 天津300132;河北工业大学机器人传感与人机共融河北省重点实验室, 天津300132;河北工业大学机械工程学院, 天津300132;河北工业大学机器人传感与人机共融河北省重点实验室, 天津300132;河北工业大学机械工程学院, 天津300132;河北工业大学机器人传感与人机共融河北省重点实验室, 天津300132;河北工业大学机械工程学院, 天津300132;河北工业大学机器人传感与人机共融河北省重点实验室, 天津300132;河北工业大学机械工程学院, 天津300132;河北工业大学机器人传感与人机共融河北省重点实验室, 天津300132;河北工业大学机械工程学院, 天津300132;河北工业大学机器人传感与人机共融河北省重点实验室, 天津300132;河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室, 天津300132;河北工业大学机械工程学院, 天津300132;河北工业大学机器人传感与人机共融河北省重点实验室, 天津300132【正文语种】中文【中图分类】O359+.1【相关文献】1.基于微流控驻停气泡的连续型气-液微反应器 [J], 李博文;刘吉晓;周一笛;郭士杰;李铁军2.电渗——微尺度固-液相界面传递的高效工具 [J], 刘铮3.微尺度驻停气泡柔性气-液界面抗流体剪切能力 [J], 周一笛;刘吉晓;李博文;朱童;李姗姗;郭士杰;李铁军;;;;;;;;;4.颗粒气泡黏附科学——微纳尺度下颗粒气泡黏附试验研究进展 [J], 邢耀文;桂夏辉;韩海生;孙伟;曹亦俊;刘炯天5.高速剪切流剪切形成微气泡的研究 [J], 吴胜军;方为茂;赵红卫;昌宇奇;冯波;熊莹;林学理因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。