液体介质对上升气泡几何形态和运动特征的影响

利用高速摄像技术观测了不同液体介质(去离子水、离子水、5#白油和水-白油溶液)中气泡的上升行为。采用了三种不同直径的注气喷嘴。对比分析了气泡在不同工况条件下的上升速度、当量直径、纵横比和曳力系数。结果表明,气泡在不同的单一介质中的上升轨迹及运动特征不同,介质的黏度和表面张力均对气泡的形状和尺寸有着重要影响。此外,观测并分析了气泡穿过水-白油界面的行为,发现当气泡离开界面较远时,其运动形态与在单一介质中相似;气泡穿过界面时被液膜包覆,然后液膜自气泡表面脱离。小尺寸气泡在单一油中和穿过水-白油界面后的几何形态和运动特征相似,而大尺寸气泡在穿过水-白油界面后呈现曲折的运动轨迹,其纵横比发生明显变化。