1、在能源、石化、制藥、以及食品加工等工業(yè)過程中廣泛存在著氣液兩相流過程。其中，氣泡形成和運動過程的分析和描述是描述氣液兩相流動過程的基本問題。氣泡的形成和運動規(guī)律與氣液兩相流動的工況條件密切相關(guān)，如果能夠發(fā)現(xiàn)和準(zhǔn)確描述氣泡形成和運動過程中的影響因素，對分析氣液兩相流的流動機理、明確相關(guān)生產(chǎn)過程的工藝條件、提高生產(chǎn)效率具有一定的指導(dǎo)意義。
　　 本文以可視化垂直鼓泡塔物理實驗裝置為仿真對象，利用數(shù)值模擬技術(shù)研究氣液兩相流動過程中氣泡

2、的形成與運動過程，分析氣泡周圍環(huán)境對該過程的影響因素。主要開展以下工作：
　　 (1)通過剖分網(wǎng)格、指定邊界條件、選擇合適的湍流模型和算法、設(shè)置流體物理屬性等參數(shù)等步驟，建立仿真模型。
　　 (2)結(jié)合仿真模型相分布圖、壓力分布圖、速度矢量分布圖、流線分布圖，將氣泡形成過程分為了慢速增長、快速增長、脫離三個階段，解釋了泡內(nèi)壓力逐漸減小的現(xiàn)象，回流對氣泡形成的影響作用。分析了各種工況條件對氣泡形成過程的影響：靜接觸角增大使

3、氣泡脫離時間和氣泡脫離后的體積增大；氣孔氣流速率的增大使氣泡脫離時間減小，但卻使氣泡脫離后的體積增大；孔徑增大使氣孔脫離時間減小，使氣泡脫離后的體積增大；液體密度增大使兩參數(shù)都增大；液體粘度對這兩個參數(shù)的影響不大；表面張力增大使這兩個參數(shù)線性增加。
　　 (3)結(jié)合氣泡上升過程的速度分布，解釋了氣泡上升路徑為“S”形。分析了各種工況條件對氣泡運動的影響：氣流速率增大，使氣泡穩(wěn)定速率增大，擺動頻率減小，擺動幅值增大；液體粘度增大，