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论文类型： 会议论文

发表时间： 2017-10-01

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关键字： 可压缩气泡;三维计算流体力学;气泡相互作用

摘要： 在日常生活、工业生产等领域中,气泡随处可见,其典型现象包括船用螺旋桨、水中兵器,液体火箭泵等的空化和空蚀以及气泡减阻中的微气泡和气穴等,因此气泡动力的研究是航空航天工程、船舶与海洋工程以及环境工程等研究领域的热点之一。本文运用数值模拟的方法,研究了三维可压缩气泡间的相互作用,将可压缩气泡置于密闭容器中,并分别研究了无自由面和具有自由面两种条件下多气泡的相互作用。在两个气泡相互作用的研究中发现,无自由面、气泡压力一大一小的条件下,随着振动的进行,低压气泡将首先被来自高压气泡方向的射流击穿;而在有自由面、气泡压力一大一小的条件下,低压气泡将首先被来自壁面方向的水流击穿,随后高压气泡将被来自自由面方向的水流击穿,最后低压气泡将将融于高压气泡。在四个气泡相互作用研究中发现,无自由面、所有气泡内压均高于液体压力的条件下,随着气泡的振动,气泡将逐渐靠近并融合为一个环状气泡,融合后,将被来自壁面的水流击穿,进而沿与融合路径垂直的方向分离为大小相当的两个环状气泡。本文还研究了在有自由面、所有气泡内压均高于液体压力的条件下、气泡接近自由面时,由于气泡的膨胀,将在其上方的自由面激起水柱,同时气泡在膨胀过程中相互融合,融合后的气