分层流体界面附近气泡溃灭的动力学特性研究

来源 :第十一届全国流体力学学术会议论文摘要集 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mrsouth
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气泡的空化现象在日常生活中经常出现,一方面气泡空化会对水力机械等产生严重损害,另一方面也可以利用气泡空化实现特殊目的,例如医学中利用超声靶向微泡破坏技术产生细胞声孔效应从而实现药物的胞内输送,激光壁面强化技术中利用气泡溃灭时对固体壁面的冲击作用来强化材料的表面性质,超声清洗中利用近壁气泡溃灭时产生的微射流来去除材料表面污物。空化气泡在不同界面附近溃灭时存在不一样的溃灭特性,需要进一步深入研究。本文采用实验方法研究了激光空化气泡在互不相溶的两种流体形成的水平界面附近的溃灭特性。利用高速相机捕捉气泡从初生、发展到溃灭的整体过程,讨论了气泡在溃灭时产生的射流方向、气泡迁移的方向以及气泡溃灭的动力学特性。结果表明,无论气泡在界面上方还是下方溃灭,气泡溃灭时产生的射流均朝向密度大的流体。由于粘性以及密度差的影响,气泡在界面下方溃灭时只有一次溃灭,没有明显的膨胀反弹。气泡在界面上方距离界面较近时,气泡一次溃灭后穿过界面进入下层液体中进行二次溃灭,同时溃灭后周围液体由于回弹及惯性作用,向上运动形成油滴。本文的研究有助于完善近壁气泡动力学理论。
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