摇摆运动下大空间内气泡浮升运动研究

气泡的浮升运动在除氧器和鼓泡塔饱和池式沸腾换热设备中非常常见.摇摆运动是一种最为常见的海洋条件,由于附加惯性力的存在,摇摆运动会对气泡的浮升运动产生一定的影响.文中对大容积内摇摆运动下的气泡浮升运动进行了理论分析,建立了摇摆运动下浮升运动气泡的受力模型,并根据该模型进行了数值计算.计算结果表明:摇摆运动下的气泡浮升运动与静止条件有很大的不同;气泡的运动轨迹、运动速度与摇摆运动的周期、振幅和初始相位有关;此外,系统的布置也会对气泡的浮升运动产生很大的影响.

基于粒子成像测速技术的微气泡运动实验

从受力分析的角度，对气泡上浮末速度的理论公式进行了推导，得到了气泡上浮过程中的运动方程，并对半径位于40～350μm的微小气泡进行了仿真计算．在此基础上，利用带有显微摄像功能的粒子成像测速技术（PIV）装置对半径为20～320μm气泡的上浮速度进行了测量，通过对实验结果的统计，以及与仿真结果的比较分析可知，阻力系数变量与粘滞系数是影响气泡上浮速度的主要因素，它们的取值与上浮速度成反比，并得出了Re≤150条件下的微气泡运动通用的阻力系数表达式．