利用次尺度描述研究泡状流中的质量传递
流体动力学
2012-10-18 v2
摘要
在计算带有质量传递的多相流时，质量传递与流体流动在长度和时间尺度上的巨大差异要求对这种流动进行完全解析模拟时需要极高的网格分辨率。我们开发了一种用于泡状流中质量传递的次尺度描述，以减轻质量从一侧传递到另一侧的界面处所需的网格要求。在这个流体动力学视频中，使用 Front Tracking 方法跟踪界面，并使用次尺度描述描述质量从气泡传递到域中的过程，从而模拟了浮力气泡的质量传递。质量从气泡传递到域中后，通过在相对粗糙的 Cartesian 网格上求解对流 - 扩散方程来追踪质量。有关该方法的更多细节可在我们的论文中找到。该模拟展示了周期域中 13 个移动的气泡，域大小为 3db X 3db X 48db，其中 db 为气泡直径。网格分辨率为 64 X 64 X 1024，这使得一个气泡直径上约有 21 个网格单元。流动的无量纲控制参数为 Eo = 2.81 和 Mo = 4.5 * 10^-7，密度和粘度比为 0.1，对于质量传递，Sc = 60。在视频中，气泡被着色以显示质量边界层厚度，蓝色表示接近零的值，红色表示最大值。域内的质量浓度从表示低值 0 的透明蓝色着色到表示高值 1 的实心红色。时间用 sqrt(db/g) 进行无量纲化。
引用
@article{arxiv.1210.3573,
title = {Mass Transfer in Bubbly Flow Using a Subscale Description},
author = {Bahman Aboulhasanzadeh and Gretar Tryggvason},
journal= {arXiv preprint arXiv:1210.3573},
year = {2012}
}
备注
No figure, 2 video, one low and one high resolution version, added acknowledgements to the videos and reduced the high resolution file size