剪切稀化流体中两个上升气泡的动力学
流体动力学
2023-01-18 v1 计算物理
摘要
在本文中,我们研究了两个等尺寸空气气泡在剪切稀化流体中上升的三维动力学。我们使用组合水平集与流体体积法(CLSVOF)来追踪界面、维持质量平衡并估算界面曲率。此外,我们引入了锐表面力法(SSF)来处理表面张力。该方法显著抑制了传统流体体积法和连续表面力法(CSF)中常见的虚假速度。该算法在名为CUFLOW的自研代码中实现,并运行于多GPU平台。我们探究了流体流变学对两个单列气泡三维动力学的影响。研究了两个幂律指数(0.5和1),以突出剪切稀化流体与牛顿流体的差异。在本文考察的参数范围内,剪切稀化流体中的气泡运动呈现非定常性并伴随显著的形状振荡。进一步,我们考察了上升速度、液滴上升路径、瞬态形状,发现前导气泡运动引起的黏度改变会改变尾随气泡的动力学。
引用
@article{arxiv.2301.06988,
title = {Dynamics of two air bubbles rising in a shear-thinning fluid},
author = {Purushotam Kumar and Surya Pratap Vanka},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.06988},
year = {2023}
}
备注
arXiv admin note: text overlap with arXiv:2301.01797