脉动压力场下气泡的生长
流体动力学
2024-01-05 v1
摘要
本研究旨在理解池沸腾中关注量(如气泡脱离直径和脱离时间)间歇性的起源。由近壁面温度不均匀和非稳态导致的成核点活动间歇性已得到充分证实;然而,预测此类间歇性的机理模型却很少。本文假设由于相邻气泡活动在成核点处产生脉动压力场,该压力场与对流效应共同作用,根据压力振荡相对于气泡成核瞬间的相位来改变气泡生长。结果表明,即使假设邻近气泡具有单一脱离频率,其对所考虑成核点的影响也会导致气泡脱离量的非周期性和间歇性。文中考察了压力场相位角、过热度以及力平衡模型选择对气泡脱离量的影响。研究表明,气泡成核瞬间压力脉动的相位角在决定气泡脱离直径和生长时间方面起主要作用。在长时间观测下,脱离直径呈现宽泛分布,这与单一值的假设相悖。在某些条件下观察到沸腾周期的倍周期分岔现象,这一现象已有其他研究者记录。同时探讨了动态接触角的影响。
引用
@article{arxiv.2401.01915,
title = {Growth of a Bubble Under a Fluctuating Pressure Field},
author = {V. Jukanti and V. Srinivasan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.01915},
year = {2024}
}