T型微通道中弹状气泡特性数值分析

　　

微通道多相流技术在多个领域展现出广阔的应用前景，而弹状流因其高效的传热传质特性成为研究的焦点。本研究运用流体体积（VOF）方法精准追踪气液界面，对矩形微通道内的弹状气泡进行数值模拟。特别关注较小毛细数Ca范围（Ca<0.03）内，方管中气泡形状及内外部压力、流场的变化特性。研究结果显示，随着毛细数增大，气液截面由规则的八边形逐渐转变为圆形，气泡头部变得更加尖锐，尾部则更为平滑。此外，气泡头部气液界面压降大于尾部，导致头部曲率大于尾部。液膜处受到气泡和管道壁面的挤压，压力比管道角落处液体的大。文中还通过探讨纵横比W/H对气泡形状演变的影响，发现随着通道纵横比W/H的增大，气泡形状由子弹状向圆柱形过渡，无量纲气泡水平半径r_c/(W/H)在方管（W/H=1）中出现最大值。另外，在气泡横截面中还发现液膜厚度会沿通道对角方向逐渐减小的现象。

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