晃荡条件下气泡上升速度特性研究第３６卷第６期一一一一一一一一一一一哈一尔一滨一工一程一大一学一学一报一一一一一一一一一一Ｖｏｌ．３６?．６２０１５年６月一一一一一一一一一一ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨａｒｂｉｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ一一一一一一一一一一一Ｊｕｎ．２０１５晃荡条件下气泡上升速度特性研究宋禹林１，谭思超１，付学宽１，李小辉２（１．哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室，黑龙江哈尔滨１５０００１；２．中国舰船研究设计中心，湖北武汉４３００６４）摘一要：海浪二地震等条件都会导致核动力设备中储存自由液面的设备产生剧烈的晃荡三为了分析晃荡条件下液体中的气泡行为特性，本文运用ＣＬＳＶＯＦ（ｃｏｕｐｌｅｄｌｅｖｅｌ?ｓｅｔａｎｄｖｏｌｕｍｅ?ｏｆ?ｆｌｕｉｄ）模型追踪两相流体交界面，数值模拟气泡在液体中受余弦简谐激励和自由液面影响的上升过程三计算结果显示余弦简谐激励降低了气泡纵向运动速度，而横向速度略大于激励速度；自由液面的波动在纵向上会使气泡上升速度骤然降低，甚至出现负速度，越接近自由液面横向速度峰值越大三计算结果表明晃荡运动的影响是余弦简谐激励与自由液面波动影响的叠加，晃荡条件下自由液面波动是气泡速度变化的主要因素，气泡的本身属性起次要作用三关键词：上升气泡；晃荡；ＣＬＳＶＯＦ；大空间ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６?７０４３．２０１４０４０２３网络出版地址：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／２３．１３９０．ｕ．２０１５０４２８．１１１５．０１７．ｈｔｍｌ中图分类号：ＴＬ３３４一文献标志码：Ａ一文章编号：１００６?７０４３（２０１５）０６?０８６５?０６ＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｉｎｇｌｅｂｕｂｂｌｅｒｉｓｉｎｇｖｅｌｏｃｉｔｙｕｎｄｅｒｓｌｏｓｈｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓＳＯＮＧＹｕｌｉｎ１，ＴＡＮＳｉｃｈａｏ１，ＦＵＸｕｅｋｕａｎ１，ＬＩＸｉａｏｈｕｉ２（１．ＦｕｎｄａｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｏｎＮｕｃｌｅａｒＳａｆｅｔｙａｎｄＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙ，ＨａｒｂｉｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＨａｒｂｉｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５０００１，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｈｉｎａＳｈｉｐｄＥｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄＤｅｓｉｇｎＣｅｎｔｅｒ，Ｗｕｈａｎ４３００６４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｃｅａｎｗａｖｅｓａｎｄｓｅｉｓｍｉｃｗａｖｅｓｃａｎｃａｕｓｅｖｉｏｌｅｎｔｌｙｓｌｏｓｈｉｎｇｏｆｔｈｅｆｒｅｅｌｉｑｕｉｄｓｕｒｆａｃｅｉｎａｃｏｎｔａｉｎｅｒ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｒｉｓｉｎｇｂｕｂｂｌｅｉｎｌｉｑｕｉｄｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｓｌｏｓｈｉｎｇ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｕｓｅｓｔｈｅＣＬＳＶＯＦ（ｃｏｕｐｌｅｄｌｅｖｅｌ?ｓｅｔｔｈｅｖｏｌｕｍｅ?ａｎｄ?ｆｌｕｉｄ）ｍｏｄｅｌｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅｔｗｏ?ｐｈａｓｅｆｌｕｉｄｉｎｔｅｒｆａｃｅ，ｏｂｔａｉｎｉｎｇｔｈｅｒｉｓｉｎｇｂｕｂ?ｂｌｅｉｎｔｈｅｌｉｑｕｉｄｗｉｔｈｃｏｓｉｎｅｈａｒｍｏｎｉｃｅｘｃｉｔａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｒｗａｖｅｏｆｆｒｅｅｓｕｒｆａｃｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｃｏｓｉｎｅｈａｒｍｏｎｉｃｅｘｃｉｔａｔｉｏｎｒｅｄｕｃｅｓｔｈｅｂｕｂｂｌｅｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｖｅｌｏｃｉｔｙｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｖｅｌｏｃｉｔｙｉｓｓｌｉｇｈｔｌｙｂｉｇｇｅｒｔｈａｎｔｈｅｍｏｔｉｖａｔｉｏｎｓｐｅｅｄａｎｄｔｈｅｗａｖｅｏｆｆｒｅｅｓｕｒｆａｃｅｗｉｌｌｍａｋｅｔｈｅｂｕｂｂｌｅｒｉｓｉｎｇｖｅｌｏｃｉｔｙｐｌｕｍｍｅｔａｎｄｅｖｅｎｌｅａｄｔｏｎｅｇａ?ｔｉｖｅｓｐｅｅｄ．Ｔｈｅｌａｔｅｒａｌｖｅｌｏｃｉｔｙｐｅａｋｉｎ...