【摘 要】
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浸没在液体内的气泡在浮力或Marangoni力作用下的自由上升或迁移运动现象广泛存在于诸多工程应用中，是经典流体力学研究的基本问题之一。本文利用Level Set 方法，模拟了地面常重力场中不同大小的空气泡在高黏度糖浆溶液中的自由上升运动现象，结果表明气泡的变形随气泡直径的增大而增大，与实验观测结果吻合；而气泡稳态时的雷诺数也于实验观测结果符合甚好，表明该方法能够计算大密度比和粘度比(>1000:
【机 构】
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中国科学院微重力重点实验室,中国科学院力学研究所,北京 100190 河南濮阳供电公司,濮阳 45
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浸没在液体内的气泡在浮力或Marangoni力作用下的自由上升或迁移运动现象广泛存在于诸多工程应用中，是经典流体力学研究的基本问题之一。本文利用Level Set 方法，模拟了地面常重力场中不同大小的空气泡在高黏度糖浆溶液中的自由上升运动现象，结果表明气泡的变形随气泡直径的增大而增大，与实验观测结果吻合；而气泡稳态时的雷诺数也于实验观测结果符合甚好，表明该方法能够计算大密度比和粘度比(>1000:1)情况下的气液两相流动。而对微重力情况下气泡/液滴的Marangoni 迁移现象的数值模拟结果正确显示了气泡与液滴稳态时温度场的差异，最终迁移速度也与经典线性理论预测结果相一致，表明该方法同样适于研究具有Marangoni 效应的两相流动现象。
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