单汽泡沸腾过程数值模拟的研究

利用Comsol Multiphysics软件中的Level Set方法对单汽泡沸腾过程进行了模拟,建立了微细结构网格,给出了边界条件,求解了质量、动量、能量和Level Set方程,得到了正确的模拟结果。分析了单汽泡沸腾过程中相含率、压力场、速度场和温度场随时间的变化规律;考察了接触角和壁面效应对汽泡脱离直径和汽泡生长周期的影响。模拟结果表明,当接触角小于12°时,汽泡脱离直径维持不变;当接触角大于12°时,接触角越大,汽泡脱离直径越大。汽泡生长周期随接触角的增大而延长。当加热装置的直径小于汽泡脱离直径时,汽泡受壁面效应的影响不易脱离;当加热装置的直径大于汽泡脱离直径时,汽泡脱离直径不随加热装置直径的增大而变化;汽泡生长周期随加热装置直径的增大而缩短。