气泡液滴动力学
课程编码：180090080103P4001H
英文名称：Bubble and Drop Dynamics
课时：20
学分：1.00
课程属性：研讨课
主讲教师：周光照
教学目的要求
本课程是面向对气泡和液滴动力学感兴趣的流体力学相关专业研究生的研讨课。通过学习本课程，学生应熟悉气泡、液滴动力学的基本理论体系，建立对气泡和液滴动力学现象的直观感受和物理认知，掌握对气泡、液滴动力学进行描述和分析的研究方法，了解当前气泡和液滴动力学研究的热点、难点和发展趋势，并在课堂讨论与思考的过程中提高运用所学知识解释实际物理现象的能力，为后续相关科研工作打下基础。
预修课程
高等数学
大纲内容
第一章 基础知识回顾与准备 2.0学时 周光照
第1节 物理基础
第2节 数学基础
第二章 气泡、液滴静力学及稳态运动 4.0学时 周光照
第1节 静止的气泡和液滴
第2节 不同雷诺数下的圆球绕流
第3节 可变形气泡和液滴的运动
第4节 气泡、液滴在一般流场中的受力
第三章 气泡、液滴在受限空间中的运动 2.0学时 周光照
第1节 气液两相管道流动的流型分类
第2节 气泡和液滴运动的壁面效应
第3节 段塞流和泰勒气泡
第四章 气泡的生长、塌缩与振动 4.0学时 周光照
第1节 空化与沸腾现象简介
第2节 Rayleigh-Plesset方程
第3节 蒸气泡的生长与塌缩
第4节 气泡的振动特性
第五章 液滴的生成、破碎与碰撞 4.0学时 周光照
第1节 液滴生成和破碎方式
第2节 射流及射流的断裂
第3节 气雾的形成、蒸发和燃烧
第4节 双液滴碰撞、液滴碰壁及铺展
第六章 液膜动力学初步 2.0学时 周光照
第1节 肥皂泡和肥皂膜
第2节 液膜流动及液滴脱落不稳定性
第七章 气泡、液滴的数值模拟方法简介 1.0学时 周光照
第1节 气泡、液滴的数值模拟方法简介
第八章 含气泡、液滴的多相湍流简介 1.0学时 周光照
第1节 含气泡、液滴的多相湍流简介
教材信息
1、
Bubbles, Drops, and Particles
R. Clift, J. R. Grace, M. E. Weber
2013年12月
Cambridge University Press
参考书
1、
Cavitation and Bubble Dynamics
Christopher E. Brennen
2014年
2、
Capillarity and Wetting Phenomena: Drops, Bubbles, Pearls, Waves
P.-G. de Gennes, F. Brochard-Wyart, D. Quéré
2004年
课程教师信息
周光照，中国科学院大学工程科学学院副教授、博士生导师，主要研究方向为气泡、液膜、液滴等基本多相流动现象及其流动控制。