基于VOF方法对最大稳态气泡的数值模拟研究

摘要

用VOF 方法对单气泡上升行为进行直接数值模拟,对两相物性和气泡的最大稳态尺寸的关系进行较为深入的研究,以寻找准静态流体中气泡最大稳态尺寸的计算式.结果表明液体密度、液体粘度及两相间表面张力与气泡的最大尺寸存在一定的线性关系,以所得的线性关系为基础,拟合得出最大稳态气泡尺寸计算式及对应的气泡最终上升速度.将所得的模拟结果与Grace的无量纲数与气泡形状关系图作对比,可知最大稳态气泡主要集中于椭球气泡区与球帽区交界线周围.