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基于VOF 的蒸汽泡溃灭过程数值研究*

作者：刘兰，张凌新* 日期：2015-06-08/span> 浏览：2678 查看PDF文档

基于VOF 的蒸汽泡溃灭过程数值研究*

刘兰，张凌新*

（浙江大学流体传动及控制国家重点实验室，浙江杭州310027）

摘要：针对蒸汽泡在外界压力作用下溃灭的问题，基于OpenFOAM平台对单个三维纯蒸汽泡在外界压力驱动下溃灭及回弹的动态

变化过程进行了数值模拟研究；提出了一种运用流体体积（VOF）方法追踪相间的运动界面，并考虑表面张力、粘度和汽液两相的可

压缩性，采用汽液相变模型模拟蒸发和冷凝等相变过程的计算方法，通过蒸汽泡与气体泡的结果对照得到了蒸汽泡溃灭的一系列特

征。研究结果表明，该计算方法能有效模拟蒸汽泡的溃灭过程，捕捉到高温高压现象。在第一次溃灭过程中，蒸汽泡、气体泡半径变

化与解析解保持一致，但蒸汽泡溃灭达到的最小半径则远小于气体泡，蒸汽泡中心点处压强远大于气体泡；在回弹阶段，蒸汽泡只回

弹到了初始半径的25%左右，而气体泡回弹半径几乎与初始半径相同。

关键词：蒸汽泡；相变模型；直接数值模拟；流体体积法

中图分类号：O351；TH113 文献标志码：A 文章编号：1001-4551（2015）04-0447-06

本文引用格式：

刘兰，张凌新. 基于VOF的蒸汽泡溃灭过程数值研究［J］. 机电工程，2015，32（4）：447-452.

LIU Lan，ZHANG Ling-xin. Numerical study on the vapor bubble collapsing based on VOF method［J］. Journal of Mechanical & Electrical Engineer⁃

ing，2015，32（4）：447-452.