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气泡动力学研究进展
目录
一、内容概括．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.2气泡动力学的发展历史．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
1.3本文的目的和结构安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
二、理论基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
2.1流体力学基本方程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
2.1.1连续性方程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
2.1.2动量方程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
2.1.3能量方程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
2.2气泡的基本物理特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13
2.2.1表面张力．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
2.2.2接触角．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15
2.2.3气泡形状和稳定性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
2.3数值模拟方法概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17
2.3.1有限差分法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
2.3.2有限元法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
2.3.3离散元法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
三、气泡形成与生长．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
3.1气泡核化机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24
3.1.1均相核化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25
3.1.2异相核化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26
3.2气泡生长过程中的热质传递．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27
3.3影响气泡形成的因素分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28
四、气泡运动特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29
4.1单个气泡的上升行为．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30
4.2气泡间的相互作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32
4.2.1吸引与排斥效应．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33
4.2.2气泡合并与分裂．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34
4.3复杂流场中气泡的动力学特征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35
五、气泡动力学的应用领域．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36
5.1化工过程中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37
5.2环境科学中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38
5.3生物医学工程中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39
5.4其他领域的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39
六、实验技术与设备发展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
6.1高速摄影技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42
6.2激光多普勒测速仪．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42
6.3
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