节点文献
基于直接数值模拟的气泡群曳力研究
【机构】 西安交通大学化学工程与技术学院；
【摘要】 气泡群曳力模型是准确预测气液两相流的基础。文献中一般通过宏观力平衡计算气泡曳力,这种方法不仅引入了力平衡的假设,且在浮力和曳力计算中会引入气泡等效直径,此类研究中多将气泡简化为球形气泡,或是用长径比来修正气泡形状,这导致计算的气泡曳力不精确。本文基于VOF方法通过对气泡表面的应力直接积分得到曳力,这样可以避免引入力平衡的假设,且可以处理任意形状的气泡。本文首先对低雷诺数下单气泡的自由上升进行了数值模拟,并将曳力计算结果和低雷诺数下单气泡的曳力理论解进行了对比,结果验证了所提出方法的准确性和适用性。然后针对不同进口气速的气泡群进行了直接数值模拟,使用单气泡所受浮力对计算所得到的曳力值进行无量纲,同时使用雷诺数和气含率拟合了气泡群修正系数,构建了气含率为0.1-0.4的气泡群的曳力模型。最后,将所建立的曳力模型应用于筛板精馏塔的空气-水两相流的模拟中,并和实验数据对比。结果表明模拟结果与实验结果具有良好的一致性。
【基金】 面上项目（21978228）
- 【会议录名称】 第十三届全国流体力学学术会议摘要集（上）
- 【会议名称】第十三届全国流体力学学术会议
- 【会议时间】2024-08-09
- 【会议地点】中国黑龙江哈尔滨
- 【分类号】O359.1
- 【主办单位】中国力学学会流体力学专业委员会