非常定氣泡在圓管內之輪廓發展解析

An Analysis of an Unsteady Driven Long Bubble in a Circular Tube Filled with Fluid

胡舒毓(Sun-Yu Hu)

指導教授 ： 許政行

中原大學/工學院/機械工程研究所/碩士(2003年)

https://doi.org/10.6840/cycu200300654

摘要

本文主要模擬圓管內部以氣泡驅動液體之流場前緣的情況。本文針對Pitts【1】假設的氣泡輪廓方程式R SinӨ 乘積為常數，做理論上的驗證並解釋流場中的物理現象。
研究結果顯示，利用利用小板法分析非定常均勻流與源流、線源流所疊合流場，可證實R SinӨ 的乘積確實為常數，其值為3.538。在實驗中有圓管管壁的存在，理論中並無管壁存在，但是利用鏡射法可以模擬管壁。
模擬出管壁後，可加入中空率 模擬長氣泡輪廓與管壁間流場狀態。

關鍵字

均勻流 ； 平板分析法 ； 源流 ； 中空率 ； 鏡射法 ； 氣泡輪廓方程式

並列摘要

The goal of the present work is to study the driven flow field in a circular tube at front of a long bubble. That results show that the radius of curvature R SinӨ=constant which is assumed by Pitts 【1】 .
Using unsteady flow and source flow and line source flow can verify R SinӨ=constant by panel method. The number is 3.538. Image method can simulate the wall of circular tube.
Finally, the fractional converge ratio can be used to describe driven flow field of a long bubble in the circular tube.

並列關鍵字

fractional converge ratio ； radius of curvature ； image method ； panel method ； uniform flow ； source flow

參考文獻

【1】 Pitts, E., 1980, “Penetration of Fluid into a Hele-Shaw Cell: The Saffman-Taylor Experiment, ” Journal of Fluid Mechanics, Vol. 97, pp. 53-64.

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