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 k V高压直流电源构建均匀电场,高清摄...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 k V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.展开更多
文摘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 k V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.