均匀直流电场作用下贴壁气泡变形特性

• 作者: 王太 陈烁 李典 刘清元 谢英柏 刘春涛
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 气泡 电场 电场力 VOSET方法 数值模拟
• 年，卷（期）: 2021,（12）
• 所属期刊栏目: 能源工程? 交通运输工程|Energy Engineering, Traffic and Transportation Engineering
• 页码范围: 4531-4539
• 页数: 9页
• 分类号: TK121
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2021.12.033

摘要

为了获得均匀直流电场作用下贴壁气泡的变形特性,开发电场力模型,并与基于轴对称坐标系的VOSET方法相耦合,采用数值模拟的方法研究电场力、浮升力、表面张力、毛细力对气泡变形的影响.同时,开展可视化实验对数值算法进行验证.研究结果表明:电势与电场在气液界面附近发生扭曲,电场力指向气泡内部,挤压气泡沿电场方向伸长;电场强度与液体介电常数越大,电场力越大,气泡变形越明显;浮升力作用减弱,表面张力与电场力作用增强,气泡高度明显增加;表面张力具有维持气泡形状的能力,表面张力系数越小,当无外加电场时,气泡高度越小,施加电场后,气泡高度随电场强度增加而增大的幅度越大;接触角越大,气泡高度随电场强度增加而增大的幅度越大.