气泡碰壁受力模型和反弹规律

• 作者: 于勇 罗松
• 来源期刊: 气体物理
• 学科: 物理学
• 关键词: 气泡与壁面相互作用 受力模型 薄膜变形 液体压强 气泡反弹规律
• 年，卷（期）: 2019,（2）
• 页码范围: 30-43
• 页数: 14页
• 分类号: O427.4
• 字数: 9050字
• 语种: 中文
• DOI: 10.19527/j.cnki.2096-1642.0751

摘要

对Mo=10-8～10-12及Re=5～750范围内的上升气泡与壁面垂直碰撞问题进行了理论求解,研究了不同控制参数下气泡碰壁反弹的规律.气泡上升和碰撞过程的运动方程考虑了浮力、 液体阻力、 附加质量力和与壁面碰撞时引起的薄膜诱导力.气泡碰壁过程气泡界面与壁面形成的液膜厚度变化规律由Stokes-Reynolds方程计算得到.膜内气泡变形引起的流体压强采用Young-Laplace方程求解.结果表明,基于SRYL方程的薄膜诱导力模型可以很好地预测不同Reynolds数下气泡0到多次的反弹轨迹,计算结果与实验结果吻合良好.气泡在碰壁反弹过程中会形成丰富的薄膜形状,如酒窝状变形,丘疹状变形和涟漪状变形.气泡界面变形会引起膜内压强的变化,压强的分布规律与气泡界面形状有着重要的关系.气泡在与壁面碰撞的过程中,薄膜诱导力会起主导作用,且随着Reyn-olds数的增加薄膜诱导力最大量级增大.气泡碰撞壁面时,反弹次数与Reynolds数有着直接的联系,不同Morton数下的气泡均在相同Reynolds数附近发生气泡反弹次数的变化.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	于勇	北京理工大学宇航学院	30	134	7.0	10.0
2	罗松	北京理工大学宇航学院	5	7	1.0	2.0