Simulation of Bubble Motion under Gravity by Lattice Boltzmann Method
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概要
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We describe the numerical simulation results of bubble motion under gravity by the lattice Boltzmann method(LBM), which assumes that a fluid consists of mesoscopic fluid particles repeating collision and translation and a multiphase interface is reproduced in a self-organizing way by repulsive interaction between different kinds of particles. The purposes in this study are to examine the applicability of LBM to the numerical analysis of bubble motions, and to develop a three-dimensional version of the binary fluid model that introduces a free energy function. We included the buoyancy terms due to the density difference in the lattice Boltzmann equations, and simulated single- and two-bubble motions, setting flow conditions according to the Eötvös and Morton numbers. The two-dimensional results by LBM agree with those by the Volume of Fluid method based on the Navier-Stokes equations. The three-dimensional model possesses the surface tension satisfying the Laplace’s law, and reproduces the motion of single bubble and the two-bubble interaction of their approach and coalescence in circular tube. These results prove that the buoyancy terms and the 3D model proposed here are suitable, and that LBM is useful for the numerical analysis of bubble motion under gravity.
- 社団法人 日本原子力学会の論文
- 2001-05-25
著者
-
高田 尚樹
(独)産業技術総合研究所
-
TOMIYAMA Akio
Graduate School of Engineering, Kobe University
-
高田 尚紀
神戸大
-
HOSOKAWA Shigeo
Graduate School of Engineering, Kobe University
-
TAKADA Naoki
Institute for Environmental Management Technology
-
MISAWA Masaki
Institute for Mechanical Systems Engineering
-
Tomiyama Akio
Graduate School Of Engineering Kobe University
-
Tomiyama Akio
Graduate School Of Science And Technology Kobe University
-
Misawa M
Institute For Mechanical Systems Engineering
-
Hosokawa Shigeo
Graduate School Of Science And Technology Kobe University
-
Hosokawa Shigeo
Graduate School Of Engineering Kobe Univ.
-
Hosokawa Shigeo
Graduate school of science and technology, Kobe University
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