分层流体界面附近气泡溃灭的动力学特性研究
气泡的空化空蚀现象在日常生活中经常出现，对水利机械产生难以挽回的损害，但是在医学中根据气泡溃灭的作用，可以利用空化向细胞传送药物达到治疗效果，而体液中存在互不相溶的液体，因此对气泡在液液界面附近溃灭的研究是必要的。 本文结合实验与数值模拟研究了气泡在水-氟化液和水-二甲基硅油两种液体形成的界面附近溃灭。利用高速相机捕捉气泡从初生、发展到溃灭的整体过程，基于VOF(流体体积法)方法，模拟了气泡在溃灭时的射流方向、气泡迁移以及气泡溃灭过程动力学特性。结果表明：（1）气泡在密度较小的液体中溃灭时射流方向朝向界面，在密度较大的液体中溃灭时射流方向背向界面。（2）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。（3）气泡距界面较近时一次溃灭后会穿过界面，并导致不同形状界面的回弹（蘑菇型液柱、尖峰、球形液滴）。本研究将有助于深化人们对液液界面附近空泡溃灭演化规律的理解，为相关医学诊断和治疗方法创新提供科学依据和技术支持。
生物医学;分层流体界面;气泡溃灭;动力学特性
中国计量大学
硕士
仪器科学与技术
尹招琴
2020
中文
R318.01
2022-06-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）