黏性流体中气泡上升运动行为的实验研究

摘要

为了探究气泡在黏性流体中的运动变化从而进一步研究起泡脱挥机理,采用高速摄影法测定了气泡在静置流体中的上升运动行为及其形变特性,考察气泡在上升运动过程中脱离时间、等效脱离直径、瞬时速度及纵横比等参数的变化,并分析气泡在不同进气流量下的运动轨迹及聚结、分离过程。研究表明:在黏性流体中气泡的运动轨迹趋于直线型上升,相较于水中的“S”型上升轨迹更加稳定;在高流量下气泡在水中呈现双气泡、三气泡聚集态,而在黏性流体中进气流量达到0.6L/min时气泡才出现聚结现象。随着进气流量增加,气泡脱离时间减小,脱离孔口时直径增大,同时瞬时速度增加。通过观察气泡上升运动行为能够为起泡脱挥理论分析提供一定的实验基础。