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汽泡的成核和生长动力学。 (英语) Zbl 1430.76451号

摘要:在拉伸或过热(亚稳)液体中,汽泡成核是一种复杂的现象,具有广泛的应用。已经提出了几个具有不同详细程度的模型,用于预测从气泡形成到其生长、传输和变形的气泡动力学的关键特征。他们中的大多数人分别关注其中的几个方面。在这里,我们利用Landau和Lifshitz的波动流体动力学理论,提出了一个基于具有热波动的两相液-汽系统的等温扩散界面描述的完整模型。随机强迫允许液体内自发出现汽团;扩散界面方法提供了后续生长和运输动力学的流体动力学描述。在这项工作中,我们将重点放在该模型的粗粒度版本上,该模型是通过对球壳上的完整三维方程求平均值获得的:得到的随机方程将在空间上取决于距汽团中心的径向距离。数值模拟提供了平均首次通过时间,即平均到超临界气泡形成的时间。粗略估计表明,与暴力原子模拟相比,计算工作量减少了四个数量级,而与全三维波动模型相比,计算量减少了两个数量级。模拟扩展到很长的时间尺度,使我们能够分析受限系统中惯性驱动的气泡振荡,与可用的理论预测完全一致。

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76T10型 液气两相流,气泡流
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