單個(gè)氣泡在液態(tài)金屬攪拌流場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)與變形的數(shù)值模擬.pdf

1、本文用“準(zhǔn)三維”數(shù)值模擬方法研究吹氣發(fā)泡法制備泡沫鋁的過(guò)程中，單個(gè)氣泡在鋁熔液攪拌流場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)與變形。攪拌流場(chǎng)的模擬，采用多重參考系(Multiple ReferenceFrame)法和標(biāo)準(zhǔn)κ-ε模型進(jìn)行三維模擬。氣泡運(yùn)動(dòng)和變形的模擬，在根據(jù)三維流場(chǎng)的計(jì)算結(jié)果簡(jiǎn)化出的“準(zhǔn)三維”模型中進(jìn)行。應(yīng)用VOF(Volume ofFluid)方法對(duì)氣液之間的界面進(jìn)行追蹤，應(yīng)用CSF(Continuum Surfacetension)模型考慮表面張力

2、的影響。通過(guò)改變過(guò)程參數(shù)和物性參數(shù)，對(duì)多個(gè)氣泡的運(yùn)動(dòng)和變形過(guò)程進(jìn)行了計(jì)算。歸納總結(jié)出了有關(guān)氣泡在攪拌流場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)、變形和分裂的若干規(guī)律，并且分析比較了各參數(shù)對(duì)流場(chǎng)和氣泡運(yùn)動(dòng)變形的影響。 通過(guò)計(jì)算得出以下結(jié)論：氣泡一般沿著液體流場(chǎng)中大渦之間的主流線運(yùn)動(dòng)；在速度迅速增大或壓力迅速減小的地方，氣泡容易被剪切破碎。在過(guò)程參數(shù)中，攪拌轉(zhuǎn)速增大可加速氣泡運(yùn)動(dòng)變形；氣泡的初始速度對(duì)氣泡運(yùn)動(dòng)變形影響不明顯；增大氣泡直徑，一方面大氣泡更容易變形，