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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:彭琪鈺
研究生(外文):Chih-Yu Peng
論文名稱:氣泡於圓柱容器中上升之數值模擬研究
論文名稱(外文):Numerical Simulation of a Bubble-Rising in a Vertical Cylindrical Container
指導教授:李雄略李雄略引用關係
指導教授(外文):Shong-Leih Lee
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:動力機械工程學系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:58
中文關鍵詞:表面張力數值模擬兩相流氣泡流場壓力場微流道
外文關鍵詞:surface tensionnumerical simulationtwo-phase flowbubbleflow fieldpressure fieldmicro channel
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由於氣泡生成的問題以及在微流道中流動的情形,在微機電系統中應用層面相當廣泛,深具發展潛力,且在微尺度的狀況下,用實驗觀察也相對比較困難,所以數值模擬方法越顯重要,若兩者能相互搭配,互相印證,則可對問題作更深入的了解。
本文的目的是以數值方法研究單一氣泡在圓柱容器中上升時所引發的周圍流場,以及氣泡的上升速度,觀察氣泡由不穩定到抵達終端速度時穩定的情形,並比較不同尺寸下,氣泡上升的過程有哪些不同。
本研究希望能對氣泡動力學作精準的分析,以單一氣泡的物理情形作基準,以期望將來能模擬二相流內氣泡的成形與移動機制,將此資訊提供給各領域的相關人才,設計出更完善且符合需求的產品,使得機構能正常運作。
摘要
誌謝
目錄
表目錄
圖目錄
符號說明

第一章 緒論 1
1.1前言 1
1.2文獻回顧 2
1.3目的 6
第二章 理論分析 7
2.1問題描述 7
2.2統御方程式 8
2.3邊界條件 10
第三章 數值方法 15
3.1統御方程式之差分 16
3.2流場與壓力場的簡化處理 19
3.3利用NAPPLE求解壓力場 20
3.4自由液面的位置與速度 23
3.5計算流程 25
第四章 結果與討論 26
4.1模擬參數 26
4.2流場與壓力場 28
4.3 Bo與氣泡上升時終端速度的關係 30
4.4 因次化結果 32
第五章 結論 34
參考文獻 35
附錄A 圓柱座標動量方程式差分 37
附錄B Extended weighting function scheme之推導 41
附錄C 壓力連結方程式於自由液面之修正 44
附表 47
附圖 48
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