Phase field modelling of the detachment of bubbles from a solid substrate
该研究通过相场模型分析了气泡脱离固体基底的临界Bond数,并考虑了倾斜基底和外部流体作用的影响。
2025-09-10 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Phase field modelling of the growth and detachment of bubbles in a hydrogen electrolyzer
本文提出了一种相场模型,用于研究氢气电解器中气泡的生长与脱落过程,分析了静态接触角、电压和氢离子浓度对气泡脱落时间的影响。
2025-12-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.flu-dyn
To jump or not to jump: Adhesion and viscous dissipation dictate the detachment of coalescing wall-attached bubbles
本研究结合高速成像实验与直接数值模拟,揭示壁面附着气泡聚并脱离由表面能、粘附力与粘性耗散平衡决定,确定低有效Ohnesorge数下的临界粘附能阈值,并构建可预测聚并结果的全局能量平衡模型。
2025-10-29 physics.chem-ph physics.flu-dyn
Bubble detachment from circular cavities and flat surfaces
本研究通过求解杨-拉普拉斯方程,预测了附着气泡的最大稳定体积,识别了三种脱离模式,并与多种实验数据吻合,同时扩展了理论并适用于悬垂液滴。
2026-09-22 math-ph math.MP physics.chem-ph
Wetting effects on the dynamics of droplets and bubbles at surfaces
Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf(德累斯顿罗森多夫赫尔姆霍兹中心);Technische Universität Dresden(德累斯顿工业大学)
研究润湿性对液滴和气泡动力学的影响,用三维流体体积框架结合动态润湿性模型研究三个基准,模型经实验验证,能准确再现相关动力学过程,表明准确处理动态润湿性对预测此类现象至关重要。
2026-07-16 physics.flu-dyn
Threshold Current Density for Diffusion-controlled Stability of Electrolytic Surface Nanobubbles
本研究通过分子模拟与连续介质数值模拟,揭示电解表面纳米气泡扩散控制稳定性的阈值电流密度规律,拓展了现有表面纳米气泡稳定性理论,为提升水电解效率提供支撑。
2024-04-14 physics.flu-dyn
Gas bubble evolution on microstructured silicon substrates
电极上气泡的形成、生长和脱离在电解和其他产生气体的化学过程中无处不在。为了更好地了解它们在传质效率中的作用,我们进行了实验,涉及从一个预定义的成核位点,其中包括一个超疏水坑顶部的微加工支柱连续气泡成核。在这些点上的气泡成核的实验允许连接到电解产生的H $_2$气泡与更好地理解的演变的CO $_2$气泡在压力控制的过饱和溶液中的传质现象的比较。在这两种情况下,气泡生长在扩散为主的制度。对于CO $_2$气泡,发现由于气体耗尽的影响,后续气泡的生长速率系数总是降低。相反,在恒定电流电解过程中,气泡生长速率受到扁平电极附近溶解的H $_2$气体的边界层的演变的影响,该边界层与气体耗尽竞争。这种竞争导致了三种不同的制度。最初,由于新形成的浓度边界层的主要耗尽,气泡生长随着连续中的每个新气泡而减慢。在后期阶段,由于连续产气引起的气体过饱和度的局部增加,生长速率增加,并最终趋于近似稳定的生长速率。与电解气泡连续相关联的气体输送效率随时间遵循类似的趋势。最后,对于H $_2$和CO $_2$气泡,分离大多发生在比理论预测的更小的半径处,并且尺寸分布范围惊人地宽。提出了一些解释,但结果传播的最终起源仍然难以捉摸。
2018-12-10 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Electrolyte spraying within H$_2$ bubbles during water electrolysis
本研究揭示了水电解中H2气泡通过微气泡聚并驱动Worthington射流破碎的电解液喷射机制,影响三相接触线并促进气泡脱离,为优化析气电化学系统提供关键见解。
2024-08-31 physics.chem-ph physics.flu-dyn
Why and when merging surface nanobubbles jump
本文通过分子动力学模拟、连续介质模拟和理论分析,揭示具有足够大接触角的表面纳米气泡在合并后仍可因压力能释放而跳跃脱离,从而统一了跨尺度气泡合并脱离的驱动机制。
2025-09-26 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Analysis of Circulation Control Jet Bi-Stability on a Wing Section at Transonic Speeds via Dynamic Mode Decomposition
本研究通过数值模拟和动态模态分解分析了跨声速下椭圆翼型环量控制射流的双稳态现象,发现该现象由后缘激波与下游压力气泡间的压力反馈驱动,并可通过降阶模型高效重建压力场。
2025-11-04 physics.flu-dyn
Self-scalings of bubble pinch-off and inner jet emitting in a tapered co-flow
本文研究收敛同轴微通道中亚毫米气泡—射流生成,通过实验与颈缩断裂建模揭示四阶段过程、界面自相似幂律标度及前后端耦合调控机制。
2025-05-13 physics.flu-dyn
Mass transport at gas-evolving electrodes
本研究通过直接数值模拟和浸入边界法研究气体析出电极上的质量传输,发现净传输由有效浮力主导且仅依赖于有效Grashof数,并建立了气体析出效率的近似关联式以推导系统所有响应参数的参数化表达。
2023-10-19 physics.flu-dyn
Cascade coalescence dynamically sustains bubble retention near gas-evolving surfaces
East China University of Science and Technology(华东理工大学);Southern University of Science and Technology(南方科技大学);University of Alberta(阿尔伯塔大学)
该研究揭示高气通量下气泡滞留于产气表面的新机制:不同大小气泡的级联聚并产生的净向下冲量累积成可抵消高浮力的滞留力,为清洁能源技术的传质优化提供了新方向。
2026-09-04 physics.chem-ph physics.flu-dyn
A dynamic pore-network model with discrete microbubble transport
Western Norway University of Applied Sciences(西挪威应用科学大学);University of Stuttgart(斯图加特大学)
该研究提出一种耦合拉格朗日气泡追踪的动态孔隙网络模型,模拟PEM电解槽中微气泡输运,发现增大表观重力通过减小脱离半径促进离散气泡输运。
2026-10-09 cs.CE physics.flu-dyn
Effects of gravity induced pressure variations for thermal liquid-gas phase-change simulations with the pseudopotential lattice Boltzmann method
相变和相序现象的直接模拟变得越来越普遍。近年来,大量的研究小组对沸腾现象进行了定性模拟。一个很少讨论的局限性是,需要大的重力强迫值来模拟在底部表面形成的气泡的分离和上升。这些力通常如此之大,以至于忽略系统中变化压力的影响变得可疑。在本文中,我们研究的影响,大的压力变化引起的重力赝势格子玻尔兹曼模拟。这些压力变化导致气体或液体域的相共存和成核的高度依赖条件。由于这些影响以前没有被研究在这些模拟方法的背景下,我们在这里集中在一个一维系统中的相稳定性,而不是额外的复杂性的气泡或液滴动力学。即使在这种简单的情况下,我们发现,在文献中采用的不同形式的重力导致定性不同的现象,从而得出的结论是,重力引起的压力变化对相变现象的影响,应非常仔细地考虑时,试图推进沸腾和空化以及液化模拟成为定量工具。
2023-01-30 physics.flu-dyn