摘要：回顾了直接数值模拟方法模拟鼓泡塔内气泡上升运动的研究进展，介绍了开源程序Basilisk在网格密度上的优化与传统孤立气泡假设不足以准确描述多气泡行为的问题。阐述了Basilisk在气液界面重建与网格加密上的具体设定，达到了网格密度30+/气泡直径的实时网格。在已有孤立气泡模型基础上构建了多气泡模型，采用该模型研究了单孔鼓泡、多孔鼓泡多气泡上升动力学行为的三维直接数值模拟。结果表明：孔口气速增加后，气泡上升方向的稳定性上升，气泡运动轨迹的振荡幅度减小，气泡间合并频率上升且有部分尚未充分加速的气泡被新生成的气泡追上并发生了纵向合并。多孔鼓泡相互影响的临界孔间距约为3倍气泡直径。孔口布置方式对气泡相互作用的影响不明显，多孔均匀布置与单孔鼓泡相比，前者气泡上升轨迹更加稳定、振荡幅度小。气泡上升速度主要受气泡直径大小控制，孔间距和孔口布置等因素的影响并不显著。受液相湍流影响，多气泡上升阻力系数大于孤立气泡上升。
文章目录
1 模型方法
1.1 流体体积法(VOF)
1.2 自适应网格细化求解方法
1.3 物理模型及参数
2 模拟结果与讨论
2.1 网格无关性与模拟结果有效性检验
2.2 孔口气速的影响
2.3 孔间距的影响
2.4 孔口布置的影响
2.5 多气泡上升的阻力系数
3 结论
