基于水平集方法的毛管上升特征研究

发布时间：2023-05-13 20:54

　　毛管上升现象与许多行业密切相关,系统地对此现象进行研究具有重大意义。与传统理论研究方法不同,本文使用N-S方程耦合水平集方法模拟毛管气液上升行为。通过与简化条件的解析解对比,验证了模拟方法的可靠性。此外,详细地研究了毛管振荡现象,并分析了影响毛管振荡行为的主要因素。结果表明,水平集方法能够精确地表征毛管振荡现象,与数值解相比具有更高的精度。毛管长度的增加能够减弱液柱振荡,主要归结于非湿相气体的粘滞力作用;湿相密度和湿相粘度同样对毛管振荡现象影响显著。湿相密度越大,惯性力越大,促进了毛管振荡;而湿相粘度变大,会增大粘滞力作用,因此减弱了毛管振荡现象。毛管振荡是由多种影响因素共同控制的,流体的惯性力是造成毛管振荡的主要原因,而粘滞力是减弱毛管振荡行为的主要因素,使液柱振荡逐渐衰减,并稳定至平衡高度。

【文章页数】：8 页

【文章目录】：
1 引 言
2 毛管上升数学模型
3 模型验证
    3.1 几何模型描述
    3.2 不考虑重力作用的毛管上升模拟
    3.3 考虑重力作用条件下毛管上升模拟
4 结果与讨论
    4.1 毛管振荡现象模拟
    4.2 影响毛管振荡的主要因素
5 结 论



本文编号：3816504