OpenFOAM驱动的三维气泡运动特性研究：应用与精度验证

本文基于OpenFOAM——一个强大的开源计算流体动力学(CFD)软件，深入探讨了气泡在静水中的三维运动特性。由蒋昌波、沈超和邓斌等人合作的研究，他们利用OpenFOAM进行数值模拟，旨在揭示气泡上升过程中关键物理参数如形态、流场以及速度和加速度的变化规律。这项工作得到了多方面基金的支持，包括高等学校博士学科点专项科研基金、湖南省重点实验室开放基金以及研究生科研创新项目。 研究焦点集中在静水中气泡的上升行为，通过三维气液两相流模型，细致地分析了气泡的运动状态，包括其动态行为和射流形成的过程。文章特别关注了两个气泡共存时的情况，与单个气泡相比，这揭示了更复杂的现象，如相互作用和可能的融合过程。结果证明，OpenFOAM软件在处理具有高密度比的复杂界面流问题时表现出很高的精度，对于船舶设计、化工过程优化等领域具有实际应用价值。 作者蒋昌波，作为一名教授，他的研究领域主要集中在河流、海岸动力过程及其模拟技术上，他指出这项工作的研究成果对于理解和控制船舶航行中气泡对流体动力性能的影响，以及在化工反应器中的气泡流动控制都具有重要意义。 此外，该研究还被归类为“首发论文”，意味着它在OpenFOAM技术应用于气泡运动特性研究领域是首次尝试，为后续类似研究提供了基础和参考。文章引用了国际标准的中图分类号，以便于读者在图书馆或学术数据库中查找和定位相关文献。 基于OpenFOAM的三维气泡运动特性研究不仅提升了我们对气泡动态行为的理解，而且验证了该软件在复杂流体模拟中的实用性和有效性，对于推动船舶设计、化工生产效率的提升具有实际贡献。