气泡在幂律流体中长大过程的有限元数值模拟

许星明¹，赵国群¹，李辉平¹，秦升学²

1. 山东大学材料液态结构及其遗传性教育部重点实验室山东大学模具工程技术研究中心2. 山东科技大学机电学院

摘 要：针对幂律型流体,建立了气泡在有限聚合物熔体内长大过程的有限元模型。气泡内气体遵守理想气体定律,且气泡边界处发泡剂浓度与气泡内气体压强符合亨利定律。采用Galerkin方法对有限元控制方程进行求解,并编写了计算程序。采用隐式差分法对扩散方程中的时间导数项进行离散,确保了数值计算的稳定性。采用幂律型流体本构关系描述聚合物流变性质,计算了不同材料的物性参数和工艺参数对气泡长大过程的影响。

关键词：气泡长大;幂律流体;数值模拟;有限元;