Numerical simulation of the interaction between bubble and free surface considering the viscosity of flow field
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摘要: 为探究计入可压缩性和粘性效应流场中水下爆炸气泡与自由液面相互作用时液面水冢的演化规律，本研究基于OpenFOAM的可压缩两相流求解器和流体体积方法(VOF) 建立了计入流场可压缩性和粘性效应的脉动气泡与自由液面耦合作用的数值模型。通过与试验结果的对比，验证数值模型的有效性。同时研究了不同流场粘性和不同距离参数对气泡脉动过程和液面水冢运动的影响。结果表明：流场粘性效应对于水冢高度、气泡脉动周期、气泡脉动尤其是反弹阶段的气泡形态均有重要影响，低粘度流体中环状气泡形态不易于保持，易出现环状气泡的撕裂现象。随着距离参数的增大，自由表面和气泡之间的耦合效应逐渐减弱，气泡脉动周期增大，主峰和二次水冢尖峰的高度减小，同时主峰和射流的宽度逐渐增大。
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