Marangoni效应下气泡上升过程的FTM模拟

来源：计算力学学报杂志2019年第1期北京时间：

作者：林圣享,朱宝杰,易义武,张莹,刘佩尧,马明

单位：南昌大学 机电工程学院, 南昌 330031,南昌大学 机电工程学院, 南昌 330031,南昌大学 机电工程学院, 南昌 330031,南昌大学 机电工程学院, 南昌 330031,南昌大学 机电工程学院, 南昌 330031,美国圣母大学 航空机械系, 南本德 46556

摘要：采用界面跟踪法FTM（Front-Tracking Method），并结合CSF（continuum surface force）模型，研究了在垂直方向上温度分布不均匀的对称流场中由Marangoni效应引起的气泡上升运动问题。模拟了在不同的Ma数和Pr数下单气泡及同轴双气泡的运动。研究结果表明，在不同的Ma数下气泡的运动差异较大，Ma数越大，气泡运动至稳态时的速度越大，且气泡运动的最大速度值与Ma数呈正相关关系；增大Pr数所造成的粘度增大或热扩散率减小将削弱气泡的迁移运动；Marangoni对流中双气泡的局部运动证实了温度梯度和气泡运动速度紧密相关。

关键词：Marangoni效应,两相流,热毛细迁移,界面张力,

基金资助：国家自然科学基金（11562011，51566012）；南昌大学研究生创新专项资金（CX2017109）资助项目.