机电工程
機電工程
궤전공정
MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING MAGAZINE
2015年
4期
447-452
,共6页
蒸汽泡%相变模型%直接数值模拟%流体体积法
蒸汽泡%相變模型%直接數值模擬%流體體積法
증기포%상변모형%직접수치모의%류체체적법
vapor bubble%phase transformation model%direct numerical simulation%volume of fluid (VOF) method
针对蒸汽泡在外界压力作用下溃灭的问题,基于OpenFOAM平台对单个三维纯蒸汽泡在外界压力驱动下溃灭及回弹的动态变化过程进行了数值模拟研究;提出了一种运用流体体积(VOF)方法追踪相间的运动界面,并考虑表面张力、粘度和汽液两相的可压缩性,采用汽液相变模型模拟蒸发和冷凝等相变过程的计算方法,通过蒸汽泡与气体泡的结果对照得到了蒸汽泡溃灭的一系列特征.研究结果表明,该计算方法能有效模拟蒸汽泡的溃灭过程,捕捉到高温高压现象.在第一次溃灭过程中,蒸汽泡、气体泡半径变化与解析解保持一致,但蒸汽泡溃灭达到的最小半径则远小于气体泡,蒸汽泡中心点处压强远大于气体泡;在回弹阶段,蒸汽泡只回弹到了初始半径的25％左右,而气体泡回弹半径几乎与初始半径相同.
針對蒸汽泡在外界壓力作用下潰滅的問題,基于OpenFOAM平檯對單箇三維純蒸汽泡在外界壓力驅動下潰滅及迴彈的動態變化過程進行瞭數值模擬研究;提齣瞭一種運用流體體積(VOF)方法追蹤相間的運動界麵,併攷慮錶麵張力、粘度和汽液兩相的可壓縮性,採用汽液相變模型模擬蒸髮和冷凝等相變過程的計算方法,通過蒸汽泡與氣體泡的結果對照得到瞭蒸汽泡潰滅的一繫列特徵.研究結果錶明,該計算方法能有效模擬蒸汽泡的潰滅過程,捕捉到高溫高壓現象.在第一次潰滅過程中,蒸汽泡、氣體泡半徑變化與解析解保持一緻,但蒸汽泡潰滅達到的最小半徑則遠小于氣體泡,蒸汽泡中心點處壓彊遠大于氣體泡;在迴彈階段,蒸汽泡隻迴彈到瞭初始半徑的25％左右,而氣體泡迴彈半徑幾乎與初始半徑相同.
침대증기포재외계압력작용하궤멸적문제,기우OpenFOAM평태대단개삼유순증기포재외계압력구동하궤멸급회탄적동태변화과정진행료수치모의연구;제출료일충운용류체체적(VOF)방법추종상간적운동계면,병고필표면장력、점도화기액량상적가압축성,채용기액상변모형모의증발화냉응등상변과정적계산방법,통과증기포여기체포적결과대조득도료증기포궤멸적일계렬특정.연구결과표명,해계산방법능유효모의증기포적궤멸과정,포착도고온고압현상.재제일차궤멸과정중,증기포、기체포반경변화여해석해보지일치,단증기포궤멸체도적최소반경칙원소우기체포,증기포중심점처압강원대우기체포;재회탄계단,증기포지회탄도료초시반경적25％좌우,이기체포회탄반경궤호여초시반경상동.
