单孔出流气泡周围流场特性研究

为研究气泡帷幕周围流场特性与孔口气体流速、孔口直径的关系,以单孔连续出流气泡引起的流场变化为研究对象,采用基于OpenFoam标准k-ε模型和VOF方法追踪气液界面进行数值计算,数值计算得到的气泡上升运动特征及气泡引起的周围流场变化与物理实验结果吻合较好。通过改变孔口气体流速、孔口直径,分析了断面流线及速度等值线图分布情况;采用相对速度D描述断面垂线平均合速度与孔口气体流速的关系,结合高斯分布函数对气泡上升运动引起的相对速度分布进行不同无量纲参数预测。结果表明:断面垂线平均合速度大小随孔口气体流速和孔口直径的增大而增大;高斯分布函数可以用于断面垂线平均合速度分布的预测。