流动沸腾中气泡生长过程的LB方法模拟

曾建邦; 李隆键; 马建; 黄彦平; 吴能友

doi:10.13832/j.jnpe.2016.06.0037

流动沸腾中气泡生长过程的LB方法模拟

doi: 10.13832/j.jnpe.2016.06.0037

曾建邦^1,2,3,
李隆键³,
马建⁴,
黄彦平⁴,
吴能友²

1. 华东交通大学材料科学与工程学院, 南昌, 330013;
2. 青岛海洋科学与技术国家实验室, 山东青岛, 266071;
3. 重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室, 重庆, 400044;
4. 中国核动力研究设计院中核核反应堆热工水力技术重点实验室, 成都, 610041

基金项目:

中核核反应堆热工水力技术重点实验室基金(9140C710901090C71)

低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室开放基金(LLEUTS-201608)资助项目

国家自然科学基金(51206171

51076172)

详细信息

作者简介:
曾建邦（1981—），男，副研究员，现主要从事多尺度多物理场耦合的复杂系统中流动、传热传质和化学反应过程等方面的研究工作

中图分类号: O359⁺.1
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出版历程
- 收稿日期: 2016-01-04
- 修回日期: 2016-09-26
- 网络出版日期: 2025-02-15

Simulation of Bubble Growth Process in Boiling Flow Using Lattice Boltzmann Method

1. School of Materials Science and Engineering, East China Jiaotong University, Nanchang, 330013, China;
2. Qingdao National Laboratory for Marine Science and Technology, Qingdao, Shandong, 266071, China;
3. Key Laboratory of Low-grade Energy Utilization Technologies and Systems, Chongqing University, Chongqing, 400044, China;
4. CNNC Key Laboratory on Nuclear Reactor thermal Hydraulics technology, Nuclear Power Institute of China, Chengdu 610041, China

摘要

摘要: 利用基于格子Boltzmann(LB)方法开发的气液相变数值模型,考察在竖直方向重力加速度恒定的情况下,水平方向加速度对工质为水的流动沸腾中气泡生长过程的影响,可以发现:气泡脱离直径与水平方向加速度呈指数减小关系,气泡脱离频率与水平方向加速度呈指数增大关系;气泡脱离时,前接触角随水平方向加速度增大而增大,后接触角随水平方向加速度增大而减小,但当水平方向加速度增加到一定程度时,气泡前后接触角均趋于恒定;气泡脱离后,水平方向加速度越大,气泡越是贴近下边界运动。
- LB方法 /
- 流动沸腾 /
- 气泡生长 /
- 相变
Abstract: A numerical model for liquid-vapor phase change, which is established by the lattice Boltzmann method, is employed to investigate the effect of horizontal acceleration on the growing process of the bubble in the boiling flow with constant gravitational acceleration. It can be found that the bubble departure diameter decreases exponentially and the release frequency increases exponentially with the horizontal acceleration. Before the detachment of the bubble, it is clearly shown the greater the horizontal acceleration, the greater the upstream contact angle and the smaller the downstream contact angle, and both the upstream and downstream contact angles reach constant as the horizontal acceleration increases to a certain degree. After the detachment of the bubble, the bubble motion trajectory is very close to the down boundary when the horizontal acceleration is large.
- Lattice Boltzmann method /
- Boiling flow /
- Bubble growth process /
- Phase change