Особенности динамического поведения пузырьков в кластере, вызванные их гидродинамическим взаимодействием
А.А. Губайдуллин1,2, А.С. Губкин1,2
1Тюменский филиал Института теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Тюмень
timms@tmn.ru
2Тюменский государственный университет, Тюмень
alexshtil@gmail.com
Ключевые слова: пузырьковый кластер, гидродинамическое взаимодействие пузырьков, теплообмен пузырька с жидкостью
Страницы: 471-480
Аннотация
Проведено численное исследование коллективного взаимодействия пузырьков в кластерах различных конфигураций. Использовалась математическая модель, учитывающая сжимаемость и вязкость жидкости, а также гидродинамическое взаимодействие между пузырьками. Теплообмен газовых пузырьков с жидкостью учтен в рамках двухтемпературной схемы. Использовано выражение для потока тепла к единице поверхности пузырька, позволяющее описывать теплообмен газовых пузырьков с жидкостью в достаточно широком диапазоне значений давлений и температур жидкости. Исследовано поведение отдельного пузырька в коллективе пузырьков при мгновенном сжатии и при периодическом возмущении различной частоты. Показано, что в определенных условиях для некоторых пузырьков достигаются значительные степени сжатия и, как следствие, высокие давления и температуры. Исследовано влияние конфигурации кластера. На примерах кластера из трех вложенных додекаэдров, линейного и стохастического кластеров показано, что конфигурация кластера может оказывать сильное влияние на его динамику.
|
