可压缩气泡群相互作用的数值模拟研究

摘要

本文基于气泡动力学理论和开源软件OpenFOAM的可压缩两相流求解器,对封闭容器中的气泡群相互作用进行了数值模拟研究.在研究中分别考虑了无自由面和有自由面两种工况下单个气泡、两个气泡、四个气泡的气泡动力学行为和相互作用.通过参数研究,得到了气泡溃灭周期、体积压缩比、气泡压力峰值、击穿、融合以及分离现象随着气泡压力、半径大小、泡间距、与自由面的距离等参数的变化而变化的定性规律.从众多参数实验中归纳出了影响气泡形态和动力学特征的主要因素:在无自由面工况下,是气泡的相对大小、液体压力以及气泡间的压力差;而有自由面工况下,是来自自由面的压力.