Sinking bubbles in a fluid under vertical vibration

物理 气泡 机械 振动 压缩性 附加质量 流体力学 经典力学 容器(类型理论) 振幅 非线性系统 声学 光学 量子力学 机械工程 工程类
作者
Zhensheng Li,Yudian Zhou,Liufang Xu
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:33 (3) 被引量:2
标识
DOI:10.1063/5.0040493
摘要

The special nonlinear effect of sinking bubbles is observed when the container partially filled with a liquid is excited by vibration. This paper is concerned with this interesting phenomenon in an incompressible viscous fluid under vertical vibration. We construct the theoretical model from the view of vibration mechanics and fluid mechanics. According to theoretical analysis, we derive the accurate model of the bubble moving in the liquid and the added mass caused by it. After that, the control equation of the bubble is given by the force analysis and the differential equation of variable-mass systems. Besides, the critical depth of the sinking bubble is derived based on the method of direct separation of motions. We further explore and analyze the specific reasons why the bubbles sink. At the same time, the conditions where the variable mass has a significant influence on the motion of the object are given. The main factors affecting the sinking of bubbles, density, frequency, and amplitude are numerically simulated and analyzed with different conditions. To prevent or weaken the effect of sinking bubbles in the oscillating fluid, feasible approaches are proposed. Meanwhile, the theory is validated experimentally.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
钟旭发布了新的文献求助10
2秒前
动听的惋庭完成签到,获得积分20
4秒前
愉快的冰萍完成签到 ,获得积分10
4秒前
小聂应助虚幻初之采纳,获得20
5秒前
5秒前
月流瓦完成签到,获得积分0
5秒前
cinn关注了科研通微信公众号
7秒前
9秒前
11秒前
13秒前
爆米花应助liangjuan采纳,获得10
14秒前
Akim应助白名单采纳,获得10
14秒前
大观天下发布了新的文献求助10
14秒前
ding应助夏侯一兰采纳,获得10
15秒前
李健应助DX3906采纳,获得30
15秒前
shushu发布了新的文献求助10
17秒前
小巧代芙完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
莹莹发布了新的文献求助10
19秒前
我的苞娜公主完成签到,获得积分10
22秒前
小星星发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
25秒前
科研通AI2S应助洪山老狗采纳,获得10
27秒前
端庄秋柳发布了新的文献求助10
28秒前
30秒前
啊哈发布了新的文献求助20
30秒前
31秒前
酷波er应助潇潇潇采纳,获得10
31秒前
34秒前
左悬月发布了新的文献求助10
38秒前
38秒前
Arilus发布了新的文献求助10
38秒前
青年才俊发布了新的文献求助10
38秒前
38秒前
香蕉觅云应助偷影子的人采纳,获得10
39秒前
鱼莉完成签到,获得积分10
40秒前
40秒前
hanshu完成签到,获得积分10
41秒前
潇潇潇发布了新的文献求助10
43秒前
高分求助中
rhetoric, logic and argumentation: a guide to student writers 1000
QMS18Ed2 | process management. 2nd ed 1000
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
A Chronicle of Small Beer: The Memoirs of Nan Green 1000
From Rural China to the Ivy League: Reminiscences of Transformations in Modern Chinese History 900
Eric Dunning and the Sociology of Sport 850
The Cambridge Introduction to Intercultural Communication 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 免疫学 细胞生物学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2918843
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2559698
关于积分的说明 6925506
捐赠科研通 2219109
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1179632
版权声明 588587
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 577260