發(fā)布時間：2024-06-01 13:03

　　氣泡的動力學特性研究是氣液兩相流中的最為基礎(chǔ)的研究內(nèi)容,隨著微流控技術(shù)在各個領(lǐng)域內(nèi)的日漸廣泛的應(yīng)用,對于微通道內(nèi)的氣泡行為研究的價值和意義也越來越重大,本文中通過使用VOF方法以及FTM方法對非等寬Y型分岔微通道內(nèi)氣泡的生成過程、破裂行為以及上升過程中氣泡間的相互作用進行了模擬研究。首先,建立了二維的非等寬Y型分岔微通道的物理模型,研究了在二維模擬條件下氣泡的生成過程以及在分岔口處的破裂行為,將模擬的結(jié)果與已有的實驗結(jié)果進行比較,從而驗證了模型的正確性和方法的有效性。對Squeezing機制和Shearing機制兩種氣泡生成機制下氣泡生成過程中各階段的特點、通道內(nèi)的壓力變化以及壁面潤濕性影響等因素進行了對比分析,發(fā)現(xiàn)Squeezing機制下的氣泡生成過程是由于連續(xù)相的擠壓作用主導,而Shearing機制下的氣泡生成則是由于連續(xù)相的剪切作用,Shearing機制下氣泡生成過程中通道中心線位置的壓降更大,但這種機制下的氣泡生成過程受壁面潤濕性的影響較小,壁面潤濕性對Squeezing機制下的氣泡生成有著更明顯的影響,隨著接觸角的增大,生成氣泡的長度呈現(xiàn)出凹函數(shù)的變化趨勢;在對分岔口處氣泡的...

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖3.1計算模型示意圖

圖3.1計算模型示意圖.2網(wǎng)格劃分對計算模型進行網(wǎng)格劃分是CFD模擬過程進行的前處理工作，通過合劃分獲得優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)格結(jié)果，可以大幅度的節(jié)省計算的時間和計算耗費間，進而得到可靠且較為準確的模擬結(jié)果，因此本章中結(jié)合計算模型的的是質(zhì)量較高結(jié)構(gòu)化四邊形網(wǎng)格，由于在三個通道交匯處的....

圖3.2局部網(wǎng)格

兩條支路通道的寬度不等，分別為1mm和0.75mm。圖3.1計算模型示意圖3.2.2網(wǎng)格劃分對計算模型進行網(wǎng)格劃分是CFD模擬過程進行的前處理工作，通過合理的網(wǎng)格劃分獲得優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)格結(jié)果，可以大幅度的節(jié)省計算的時間和計算耗費的內(nèi)存空間，進而得到可靠且較為準確的模....

圖3.3不同網(wǎng)格數(shù)下氣泡到達分岔口的時間變化

25圖3.3不同網(wǎng)格數(shù)下氣泡到達分岔口的時間變化模型及方法驗證本文模擬研究中，為了對所使用的模型的正確性進行驗證，將數(shù)值模擬已有的文獻中[65]的實驗結(jié)果圖進行對比，建立與實驗研究中相同通道型，并且設(shè)置的連續(xù)相和分散相也均和文獻中實驗所用的兩種流體一究獲得了如圖3.5所示....

圖3.6兩種不同的氣泡生成機制

等寬Y型分岔微通道內(nèi)的氣泡生成及破裂行為2D數(shù)值化，正在成長中的氣泡尚未完全占據(jù)微通道，連續(xù)ng機制。Garstecki[67]等學者通過實驗研究總結(jié)了的過渡過程，他們在實驗研究中使用硅油作為連續(xù)當毛細數(shù)的數(shù)量級為10-2時氣泡的生成從Squee。數(shù)的值在間，得到....

本文編號：3985931