均匀电场中气泡上升特性的实验研究

摘要：

电场中的气泡对于强化传热有显著的作用, 对于电场中气泡动力学特性的研究对增强换热器效率, 提高能源利用率有重要意义. 为了获得外加电场作用下气泡的动力学特性, 设计与搭建了可视化实验平台. 采用50 kV高压直流电源构建均匀电场, 高清摄像机拍摄实验图像. 引入电场强度、气泡体积与溶液介电常数作为变量,探究其对于气泡动力学特性的影响. 观测了竖直与水平均匀电场中气泡的上升过程, 分析了不同变量下气泡变形状况与上升速度的变化. 引入气泡长宽比L/D用于表示气泡拉伸变形程度, 截取单个气泡上升过程分时段图像展示形态变化过程. 研究结果表明, 气泡沿电场方向伸长, 且电场强度越大, 变形越明显; 竖直电场中气泡伸长导致上升速度增大, 而水平电场中气泡上升速度减小. 气泡尺寸增大, 浮升力作用增强, 气泡上升速度增大.溶液介电常数增加, 电场力作用明显增加, 气泡变形更加明显.

关键词：气泡;流体力学;界面张力;电场;实验

所属期刊栏目：53

分类号：TK124(热力工程、热机)

资助基金：河北省自然科学基金;中央高校基本科研业务费专项资金

在线出版日期：2021-11-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：2736-2744