熱作用下單管毛細(xì)流動模擬與實驗研究.pdf

1、多孔介質(zhì)中的毛細(xì)流動特性是影響土壤高溫?zé)釢襁w移過程的一個重要機(jī)制，本文在前人理論研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析了毛細(xì)流動過程中表面張力、重力、慣性力和粘性力對流動狀態(tài)的貢獻(xiàn)，討論了進(jìn)口效應(yīng)、管長、動態(tài)接觸角等因素對毛細(xì)流動現(xiàn)象的影響。
　　建立了單管毛細(xì)流動過程的數(shù)學(xué)模型，對常溫下不同管徑毛細(xì)管中液體流動現(xiàn)象進(jìn)行數(shù)值模擬。結(jié)果表明，由于慣性作用的存在，液體在管徑較大毛細(xì)管中會出現(xiàn)在平衡高度附近振蕩的現(xiàn)象，上升過程中，液體始終在管中作層流

2、流動，毛細(xì)數(shù)與動態(tài)接觸角的立方呈線性關(guān)系。同時搭建了單管毛細(xì)流動現(xiàn)象實驗臺，在考慮實驗誤差基礎(chǔ)上分析了不同浸潤深度與管長對流動過程的影響，發(fā)現(xiàn)浸潤深度與管長不影響流動，并驗證了理論與數(shù)學(xué)模型。結(jié)果表明，F(xiàn)luent軟件的VOF模型可以很好的模擬液體在毛細(xì)管中的運動過程，為進(jìn)一步理解毛細(xì)流動現(xiàn)象提供了一種方便可靠的方法。
　　最后基于上述模型開展高溫作用下毛細(xì)流動過程的數(shù)值模擬，分別考慮存在溫度梯度和恒定高溫壁面條件下不同管徑毛細(xì)管