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多孔泡沫金属内气泡动力学行为的格子波尔兹曼方法模拟
被引量:
5
1
作者
施娟
陈振乾
马强
《东南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第4期734-737,共4页
为了研究多孔泡沫金属骨架对气泡上升运动的影响,基于多孔泡沫金属的骨架结构,建立了多孔泡沫金属内气泡动力学行为的物理模型,并利用格子Boltzmann方法(LBM)模拟孔隙尺度下气-液两相流动.考虑多孔泡沫金属内流体间以及流固间的相互作用...
为了研究多孔泡沫金属骨架对气泡上升运动的影响,基于多孔泡沫金属的骨架结构,建立了多孔泡沫金属内气泡动力学行为的物理模型,并利用格子Boltzmann方法(LBM)模拟孔隙尺度下气-液两相流动.考虑多孔泡沫金属内流体间以及流固间的相互作用力,采用多组分单松弛的Shan-Chen模型,模拟气泡在泡沫金属孔隙结构内的运动形态.对含有泡沫金属以及不含泡沫金属的计算区域内气液两相流的密度场进行了比较.实验结果表明:泡沫金属骨架的存在改变了两相流流场,同时使气泡上升过程中边界受到挤压,从而改变气泡的上升速度;随着重力场的增大,流体区域内有序排列的泡沫金属结构可以加快气泡上升速度.
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关键词
多孔泡沫金属
气泡动力学行为
格子BOLTZMANN方法
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职称材料
微重力下加热面尺寸对气泡动力学行为的影响
被引量:
3
2
作者
齐宝金
魏进家
+1 位作者
王雪丽
赵建福
《空间科学学报》
CSCD
北大核心
2017年第4期455-467,共13页
为揭示微重力环境下加热表面尺寸对气泡动力学行为的影响,通过对比实验研究了不同热流密度条件下两种尺寸芯片表面核态沸腾过程中气泡的动力学行为.结果表明,低热流密度时两种尺寸芯片表面均能维持典型的孤立气泡沸腾,气泡生长合并过程...
为揭示微重力环境下加热表面尺寸对气泡动力学行为的影响,通过对比实验研究了不同热流密度条件下两种尺寸芯片表面核态沸腾过程中气泡的动力学行为.结果表明,低热流密度时两种尺寸芯片表面均能维持典型的孤立气泡沸腾,气泡生长合并过程缓慢,仅大芯片表面气泡脱落,并且体积达到小芯片气泡的3.4倍.两芯片在中等热流密度下均呈稳定的核态沸腾,气泡生长合并加速、脱离频率升高.大芯片表面气泡脱离次数明显高于小芯片,脱离气泡产生的尾流效应减小了后续气泡的脱离直径,进而有效抑制了气泡底部干斑的形成.高热流密度时,小芯片处于膜态沸腾状态,沸腾换热显著恶化;而大芯片表面仍能维较持稳定的核态沸腾.因此,增大芯片尺寸能有效促进气泡脱离,提高临界热流密度.继续升高大芯片热流至临界热流密度之上,虽然进入膜态沸腾换热状态,但是气泡无法完全覆盖芯片表面且可缓慢滑移,从而缓和了芯片温度上升速率.
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关键词
芯片尺寸
微重力
临界热流密度
气泡动力学行为
池沸腾
传热
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职称材料
微重力池沸腾过程中的气泡热动力学特征研究
被引量:
5
3
作者
吴克
赵建福
李会雄
《力学与实践》
北大核心
2016年第2期203-206,共4页
微重力池沸腾过程中的气泡热动力学特征研究项目是实践十号返回式卫星科学实验任务之一,主要关注微重力池沸腾过程中孤立生长气泡周围局部流动与传热机理.目前,实验装置SOBER-SJ10正样产品已完成研制和地面测试,并开展了一系列地面对比...
微重力池沸腾过程中的气泡热动力学特征研究项目是实践十号返回式卫星科学实验任务之一,主要关注微重力池沸腾过程中孤立生长气泡周围局部流动与传热机理.目前,实验装置SOBER-SJ10正样产品已完成研制和地面测试,并开展了一系列地面对比实验.地面实验结果表明设备工作正常,性能指标达到设计要求.地面实验结果表明过冷度对起始沸腾过热度影响甚微.空间飞行实验将于近期进行,其结果将加深对沸腾传热机理的认识.
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关键词
核态池沸腾
沸腾起始
气泡
热
动力学
行为
微重力
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职称材料
大密度比双气泡在孔板结构微通道内上升行为的格子Boltzmann方法模拟
4
作者
严裕
娄钦
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2022年第3期120-129,I0002,共11页
基于格子Boltzmann两相流大密度比模型模拟了孔板结构微通道内双气泡在浮力作用下的上升过程,主要研究E?tv?s数(Eo)、气泡相对大小、气泡之间的距离以及气泡和孔板间的距离对气泡变形、合并的动力学行为以及气泡上升速度和气泡剩余质量...
基于格子Boltzmann两相流大密度比模型模拟了孔板结构微通道内双气泡在浮力作用下的上升过程,主要研究E?tv?s数(Eo)、气泡相对大小、气泡之间的距离以及气泡和孔板间的距离对气泡变形、合并的动力学行为以及气泡上升速度和气泡剩余质量的运动特性的影响。研究发现,随着Eo数的增大,气泡在通过孔板通道时形变越严重,表现为上部气泡和下部气泡在合并过程中所夹带的液泡数量和质量同时增加,且气泡在通过通道的过程中会发生多次接触、合并与破裂;数值结果还表明,随着Eo数的增大,气泡达到顶端的时间增加而气泡穿过孔板的质量减小。另一方面,当上方气泡的尺寸大于下方气泡的尺寸时,两气泡在合并的过程中夹带的液泡数量更少,气泡穿过孔板时更迟缓但能够穿过孔板的气泡质量增多。此外,对于不同的气泡间距离和不同的气泡与孔板之间的距离,发现上下气泡之间的距离过大或者过小时,在气泡的合并过程中都不容易夹带液泡,且气泡穿过孔板的质量随着两气泡之间距离以及上方气泡与孔板之间距离的减小而增加。
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关键词
大密度比
格子BOLTZMANN方法
双
气泡
气泡动力学行为
孔板结构
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职称材料
题名
多孔泡沫金属内气泡动力学行为的格子波尔兹曼方法模拟
被引量:
5
1
作者
施娟
陈振乾
马强
机构
东南大学能源与环境学院
出处
《东南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第4期734-737,共4页
基金
"十二五"国家科技支撑计划资助项目(2012BAA07B02)
江苏省过程强化与新能源装备技术重点实验室(南京工业大学)开放课题基金资助项目
文摘
为了研究多孔泡沫金属骨架对气泡上升运动的影响,基于多孔泡沫金属的骨架结构,建立了多孔泡沫金属内气泡动力学行为的物理模型,并利用格子Boltzmann方法(LBM)模拟孔隙尺度下气-液两相流动.考虑多孔泡沫金属内流体间以及流固间的相互作用力,采用多组分单松弛的Shan-Chen模型,模拟气泡在泡沫金属孔隙结构内的运动形态.对含有泡沫金属以及不含泡沫金属的计算区域内气液两相流的密度场进行了比较.实验结果表明:泡沫金属骨架的存在改变了两相流流场,同时使气泡上升过程中边界受到挤压,从而改变气泡的上升速度;随着重力场的增大,流体区域内有序排列的泡沫金属结构可以加快气泡上升速度.
关键词
多孔泡沫金属
气泡动力学行为
格子BOLTZMANN方法
Keywords
porous metal foam
bubble dynamic behavior
lattice Boltzmann method
分类号
TK124 [动力工程及工程热物理—工程热物理]
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职称材料
题名
微重力下加热面尺寸对气泡动力学行为的影响
被引量:
3
2
作者
齐宝金
魏进家
王雪丽
赵建福
机构
西安交通大学化学工程与技术学院
西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室
中国科学院力学研究所微重力重点实验室
中国科学院大学
出处
《空间科学学报》
CSCD
北大核心
2017年第4期455-467,共13页
基金
国家自然科学基金资助项目(51306141
51225601)
教育部高等学校博士学科点基金项目(20120201120068)共同资助
文摘
为揭示微重力环境下加热表面尺寸对气泡动力学行为的影响,通过对比实验研究了不同热流密度条件下两种尺寸芯片表面核态沸腾过程中气泡的动力学行为.结果表明,低热流密度时两种尺寸芯片表面均能维持典型的孤立气泡沸腾,气泡生长合并过程缓慢,仅大芯片表面气泡脱落,并且体积达到小芯片气泡的3.4倍.两芯片在中等热流密度下均呈稳定的核态沸腾,气泡生长合并加速、脱离频率升高.大芯片表面气泡脱离次数明显高于小芯片,脱离气泡产生的尾流效应减小了后续气泡的脱离直径,进而有效抑制了气泡底部干斑的形成.高热流密度时,小芯片处于膜态沸腾状态,沸腾换热显著恶化;而大芯片表面仍能维较持稳定的核态沸腾.因此,增大芯片尺寸能有效促进气泡脱离,提高临界热流密度.继续升高大芯片热流至临界热流密度之上,虽然进入膜态沸腾换热状态,但是气泡无法完全覆盖芯片表面且可缓慢滑移,从而缓和了芯片温度上升速率.
关键词
芯片尺寸
微重力
临界热流密度
气泡动力学行为
池沸腾
传热
Keywords
Chip size, Microgravity, Critical heat flux, Bubble dynamic behavior, Pool boiling,Heat transfer
分类号
TK124 [动力工程及工程热物理—工程热物理]
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职称材料
题名
微重力池沸腾过程中的气泡热动力学特征研究
被引量:
5
3
作者
吴克
赵建福
李会雄
机构
中国科学院力学研究所
西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室
出处
《力学与实践》
北大核心
2016年第2期203-206,共4页
基金
中国科学院空间科学先导计划(XDA04020404)
国家自然科学基金(11372327)资助项目
文摘
微重力池沸腾过程中的气泡热动力学特征研究项目是实践十号返回式卫星科学实验任务之一,主要关注微重力池沸腾过程中孤立生长气泡周围局部流动与传热机理.目前,实验装置SOBER-SJ10正样产品已完成研制和地面测试,并开展了一系列地面对比实验.地面实验结果表明设备工作正常,性能指标达到设计要求.地面实验结果表明过冷度对起始沸腾过热度影响甚微.空间飞行实验将于近期进行,其结果将加深对沸腾传热机理的认识.
关键词
核态池沸腾
沸腾起始
气泡
热
动力学
行为
微重力
分类号
O359.1 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
大密度比双气泡在孔板结构微通道内上升行为的格子Boltzmann方法模拟
4
作者
严裕
娄钦
机构
上海理工大学能源与动力工程学院
上海市动力工程多相流动与传热重点实验室
出处
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2022年第3期120-129,I0002,共11页
基金
国家自然科学基金(51976128)
上海市自然科学基金(19ZR1435700)。
文摘
基于格子Boltzmann两相流大密度比模型模拟了孔板结构微通道内双气泡在浮力作用下的上升过程,主要研究E?tv?s数(Eo)、气泡相对大小、气泡之间的距离以及气泡和孔板间的距离对气泡变形、合并的动力学行为以及气泡上升速度和气泡剩余质量的运动特性的影响。研究发现,随着Eo数的增大,气泡在通过孔板通道时形变越严重,表现为上部气泡和下部气泡在合并过程中所夹带的液泡数量和质量同时增加,且气泡在通过通道的过程中会发生多次接触、合并与破裂;数值结果还表明,随着Eo数的增大,气泡达到顶端的时间增加而气泡穿过孔板的质量减小。另一方面,当上方气泡的尺寸大于下方气泡的尺寸时,两气泡在合并的过程中夹带的液泡数量更少,气泡穿过孔板时更迟缓但能够穿过孔板的气泡质量增多。此外,对于不同的气泡间距离和不同的气泡与孔板之间的距离,发现上下气泡之间的距离过大或者过小时,在气泡的合并过程中都不容易夹带液泡,且气泡穿过孔板的质量随着两气泡之间距离以及上方气泡与孔板之间距离的减小而增加。
关键词
大密度比
格子BOLTZMANN方法
双
气泡
气泡动力学行为
孔板结构
Keywords
large density ratio
lattice Boltzmann method
double bubble
dynamical behavior of bubble
orifice plate structure
分类号
O359 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
多孔泡沫金属内气泡动力学行为的格子波尔兹曼方法模拟
施娟
陈振乾
马强
《东南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
微重力下加热面尺寸对气泡动力学行为的影响
齐宝金
魏进家
王雪丽
赵建福
《空间科学学报》
CSCD
北大核心
2017
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
微重力池沸腾过程中的气泡热动力学特征研究
吴克
赵建福
李会雄
《力学与实践》
北大核心
2016
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
大密度比双气泡在孔板结构微通道内上升行为的格子Boltzmann方法模拟
严裕
娄钦
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2022
0
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职称材料
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