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
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
林上草应助123采纳,获得10
刚刚
科目三应助AoiNG采纳,获得10
刚刚
1秒前
orixero应助雪白涵山采纳,获得20
1秒前
123发布了新的文献求助10
2秒前
ajing完成签到,获得积分10
2秒前
537完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
清醒的ZY完成签到,获得积分10
3秒前
yxf发布了新的文献求助10
4秒前
大个应助叫滚滚采纳,获得10
4秒前
4秒前
Rui发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
China发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
ryze完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
莉莉发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
辣辣完成签到,获得积分10
8秒前
桐桐应助白华苍松采纳,获得10
8秒前
华仔应助啊嚯采纳,获得10
8秒前
yasan完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
Fsy完成签到,获得积分10
9秒前
万能图书馆应助China采纳,获得10
9秒前
杨欢完成签到,获得积分10
9秒前
Stanley发布了新的文献求助10
9秒前
哭泣爆米花完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
钰宁发布了新的文献求助10
10秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527723
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3107826
关于积分的说明 9286663
捐赠科研通 2805577
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1539998
邀请新用户注册赠送积分活动 716878
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709762