气泡间距对受污染球形气泡界面性质和尾流的影响

• 作者: 孙涛 庞明军 费洋
• 来源期刊: 应用数学和力学
• 学科: 物理学
• 关键词: 界面污染气泡 气泡间距 界面参数 局部流场
• 年，卷（期）: 2020,（10）
• 页码范围: 1157-1170
• 页数: 14页
• 分类号: O357.1|O359.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.21656/1000-0887.410099

摘要

为了理解气泡间相互作用对受污染气泡水动力学特性的影响,基于改进的停滞帽模型,以表面活性剂作为污染介质,详细研究了不同气泡间距下气泡的界面参数、周围流场和尾涡特性.通过求解气泡界面与流域间的吸附和解析方程,考虑局部流动以及Marangoni效应的影响,形成稳定的污染界面.借助Langmuir方程将界面切应力与界面表面活性剂浓度相关联,实现气泡界面切应力的求解.研究发现,改变两气泡的间距,不会显著影响气泡1的界面参数,而对气泡2的界面参数影响巨大.气泡1尾涡向气泡2上游界面的逼近是气泡2界面参数改变的主要原因,该尾涡对气泡2界面上表面活性剂分布的影响与对流作用相反,其可以把流向气泡2尾部的表面活性剂拖回气泡上游界面,从而影响气泡2的界面参数分布,并出现了低影响与高影响阶段.而且气泡1的尾涡长度和涡中心垂直位置的值受气泡2上游界面浓度和气泡间距的共同影响,气泡2各尾涡参数值随上游界面浓度的增加而减小直至为零.