《低Weissenberg数黏弹性流体中单气泡上浮运动特性研究》

技术简介：

使用VOF法数值研究了气泡在黏弹性流体中的上浮运动，黏弹性模型选用Oldroyd-B模型.在低Weissenberg数(Wi)下，研究了黏性力、松弛时间、表面张力和黏度比对气泡上浮运动的影响.结果表明，当黏性力和弹性力较大(如Ga=2,Wi≥0.5和β=0.2)时，气泡尾部会出现“尾缘尖”现象，“尾缘尖”现象随着弹性的增强和表面张力的减小变得明显；当弹性较弱(如Wi=0.1)时，“尾缘尖”现象消失，气泡呈为帽形；当表面张力较大(如Eo=1)时，气泡呈现为纵向拉长的椭圆形，尾部特征不明显；在黏弹性流体中，表面张力对气泡的影响与在黏性流体中的相似；气泡在上浮过程中，随形状的变化，表现出“持续加速到稳定”和“加速-减速-再加速到稳定”两种上浮形式，在黏弹性流体中，气泡的上浮速度高于在纯黏性流体中的上浮速度；气泡周围的弹性应力与流体的黏度和松弛时间有关，随着黏度的减小和松弛时间的增大，弹性应力作用范围变宽.

研发人员：张仕环;庞明军;郑智颖