厌氧发酵液中气泡生成特性的数值研究

摘要：

为了探究带有屈服应力性质的厌氧发酵液中的气泡生成特性,采用VOF法对带有屈服应力性质的厌氧发酵液中的气泡生成过程进行了数值研究.研究发现:带有屈服应力性质的厌氧发酵液中的气泡生成过程可分为膨胀阶段和脱离阶段.在气泡膨胀阶段,气泡中心的起始纵向速度较大,然后速度下降,并维持在一个较小的速度下膨胀;此时,气泡周围的流体主要沿气泡的外法线方向流动,使气泡加速膨胀,直至膨胀成球状.在气泡脱离阶段,气泡的侧端产生了对称的左右漩涡,促使其顶部继续向外扩张,纵向速度有较明显的增加;同时,气泡的"长颈"开始加速生成,最后与喷嘴脱离.在气泡的生成过程中,屈服区域逐渐变大.对于不同的屈服应力的流体而言,气泡的纵横比随着屈服应力的增大而减小,其生成时间随着屈服应力的增加而增加.文章的研究结果将有助于禽畜粪便厌氧发酵过程的优化设计.

关键词：厌氧发酵液、屈服应力、气泡、生成特性、流场特征、屈服区域

所属期刊栏目：39

分类号：TK6(生物能及其利用)

资助基金：国家自然科学基金项目;"十二五"国家科技支撑计划课题;辽宁省教育厅科学研究一般项目

在线出版日期：2021-03-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：143-147