矿产综合利用 ·１４４· Ｍｕｌｔｉｐｕｒｐｏｓｅ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ 新型气泡发生器的结构设计和优化模拟研究 孙国斌，鄢曙光，汪小毅，王雷雷 （武汉科技大学资源与环境工程学院，湖北武汉４３００８１） 摘要：在浮选工艺流程中，浮选柱是其中的重要设备之一，气泡发生器正是浮选柱的重要结构组成。对于 矿浆充气和气泡矿化，气泡发生器的性能将直接决定矿物分选的效果，因此气泡发生器的结构设计及优化极其 重要。建立在多位学者对气泡发生器结构的研究基础之上，本文运用射流卷吸空气紊动搅拌有利于提高流体气 含率的特点，并结合新结构优势，设计并模拟优化了一种新型结构气泡发生器，即“螺旋膛线型气泡发生器”。 经过实验模拟，相较于原始气泡发生器，新型结构对于气泡发生器喉管段湍流强度的提高具有明显效果。 关键词：气泡发生器；新结构；ＦＬＵＥＮＴ； 湍动能；流体动力学 ｄｏｉ：１ ０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１ ０００－６５３２．２０ １ ８．０３．０３ １ 中图分类号：ＴＤ９８９ 文献标志码：Ａ 文章编号：１０００．６５３２（２０１８）０３．０１４４．０５ 近年来，浮选柱在多样化、大型化、系列化 和利用复合力场等应用研究方面进展迅速、开发 研制了多种不同形式的发泡方式以适应生产需求， 形成了具有鲜明特色的浮选柱发泡技术，同时也 伴随着新的技术需求和论证问题。 作为浮选柱的重要部件之一，气泡发生器在 矿物浮选柱工艺流程中起到越来越重要的作用， １气泡发生器的工作原理 气泡发生器包括喷嘴、吸气室、喉管、喉管 进口段、扩散管等５部分，其结构示意图见图１。 气泡发生器工作原理是采用加压液体作为工 作介质，液体介质由喷嘴喷出后形成高速射流， 在吸气室产生负压，射流表面与周围空气发生摩 擦，流体质点与空气质点进行换位，空气被卷入 射流，并被射流高速带走，同时在吸气室造成负 其中以射流气泡发生器最具代表性。相关文献表 明，气液两相速度大且与锐角壁面问的剧烈冲击 压而形成局部真空，又把周围更多的空气卷入射 流，如此不断循环。其运动过程大概分为３个阶段： 使得射流气泡发生器喷嘴出口和喉管进口之间的 湍动能非常显著，但是在喉管段湍流程度的逐渐 降低使气液两相的充分混合受到严重影响，这样 毫无疑问会使气泡的生成率大大降低。如何提高 喉管段湍流程度成为本文要解决的关键问题。 本文针对气泡发生器充气性能欠佳和气泡矿 （１）相对运动段（Ｉ段）。喷嘴射出的液体 射流是密实的，由于射流边界层与气体之间的黏 滞作用，射流将气体从吸入室带入喉管。液体、 气体作相对运动，且均为连续介质。液体射流由 于受外界扰动的影响，在离喷嘴不太远的一段距 离后，产生脉动和表面波。 （２）液滴运动段（ＩＩ段）。由于液体质点的 紊动扩散作用，射流表面波的振幅不断增大，当 振幅半径大于射流半径时 它被剪切分散成液滴。 高速运动的液滴分散在气体中，它与气体分子冲 击和碰撞将能量传递给气体，这样气体被加速和 化不充分等问题，本文利用数值模拟的方法，综 合多相流和计算流体动力学，并利用螺旋导流板 让普通线性流动的混合流体变成旋转流动，设计 并模拟优化了一种新型结构气泡发生器，即“螺 旋膛线型气泡发生器”，并对这种气泡发生器喉 管段不同位置的湍动能进行了研究。 收稿日期：２０１６—１２—０３；改回日期：２０１６—１２—２６ 作者简介：孙国斌（１９９０一），男，硕士研究生，主要研究方向为浮选气泡数值模拟。 第３期 ２０１８年６月 孙国斌等：新型气泡发生器的结构设计和优化模拟研究 ·１４５· 压缩。在这个流动段内， 液体变成不连续介质， 而气体仍为连续介质。 （３）泡沫流运动段 （ＩＩＩ段）。在该段内气体 被液滴粉碎为微小气泡， 液滴重新聚合为液体， 气泡则分散在液体中成为泡沫流。通过扩散管使 混合液的动能转换为压能，压力升高，气体被进 一步压缩、劈分和减小，气液两相流以泡沫流的 形式从扩散管流出。 ２ 新型气泡发生器的结构设计模型 本实验依据气泡发生器基本原理对其局部结 构进行优化设计，在其喉管段增加螺旋轨迹线板。 对新型结构的气泡发生器流体计算域建立３Ｄ 结构模型，其中喷嘴出口半径ＲＩ＝２．５ ｍｍ，喉管 半径Ｒ２＝４ ｍｍ，喉管入口收缩角ｏｔ＝１５。，扩散 管出口扩散角Ｂ＝８。，喉管长度Ｌｋ＝ｌ１２ ｍｍ， 喉嘴距Ｌｃ＝１０ ｍｍ，通过ＰＲＯ／Ｅ专业绘图软件建 立气泡发生器３Ｄ模型，再通过ＡＮＳＹＳ Ｆｌｕｅｎｔ的 Ｍｅｓｈｉｎｇ模块进行网格划分。 非结构网格可以消除结构网格中节点的结构 性限制，并且节点与单元分布的可控性较好。鉴 于此次模型结构较为复杂，不适合结构网格的划 分，故本次实验采用非结构网格的划分方法，并 在局部位置进行适当加密，以保证数据的可靠性。 划分的网格模型见图３。 ３数值计算方法及边界条件 ３．１求解器选择 射流气泡发生器流场数值模拟中的离散方法 采用的是有限体积法，由于本文所模拟的物质为 气液混合的多相流模型，出于求解精度的考虑， 采用精度较高的欧拉模型进行计算，运算器采用 耦合压力一速度的Ｃｏｕｐｌｅ算法，采用二阶迎风格 式离散方程，在湍流区域的计算中采用标准ｋ—ｅ 湍流模型进行计算，对近壁面湍流流动进行处理 的函数中选择了标准壁面函数，亚松弛因子则依 据实际模拟过程中的发散状况灵活调整。 ３．２材料属性 介质方案以清水／空气模拟气泡发生器内的 流场特性。其中水（液）作为主相，参数保持默 认，即密度值为９９８ ｋｇ／ｍ ，黏度值为８×１０ ｋｇ／ｍ ｓ；受局部真空作用而被吸入的空气作为次相，参 数保持默认，即密度值为１．２２５ ｋｇ／ｍ。，黏度值为 １￣７８９ ｘ １０一ｋｇ／ｍ３·ｓ。 ３．３边界条件 ３．３．１入口条件 气泡发生器喷嘴左侧为压力入口边界，本文 不针对特定矿物，暂时以清水作为喷嘴左侧入口 中的唯一相，其水相入口压力设为０．２ ＭＰａ：吸气 管上端入口为空气压力入口，由于气泡发生器射 流过程通过液相高速从喷嘴喷入喉管，造成局部 真空，从而将外界空气吸入，故此处空气初始入 口压力设为０ ＭＰａ，即默认标准大气压。 ３．３．２出口条件 扩散管右侧为气液混合后的压力出口，由于 本文中气泡发生器混合相会射向浮选柱内部，故 混合相压力出口的静压值设为０．０５面礼ＭＰａ。 ３．３．３壁面条件 通过标准壁面函数我们对近壁面湍流的流动 进行了处理。 ３．３．４重力条件 在射流气泡发生器模拟过程中，依据构建物 理模型的三维坐标系，沿Ｚ轴方向设置重力加速 度为ｇ＝９．８１ｍ／ｓ 。 ４新型结构中不同参数对气泡发生器 流场的影响 对于螺旋轨迹线板的参数设置，需要探索其 数量、截面宽度以及螺距的影响，其他参数设置 保持不变，试验结果分析如下。 （１）当螺旋轨迹线板数量为１时，螺距及螺 旋线板宽度对湍动能的影响：其中０．５、１、１．５为 不同螺旋线板宽度（ｍｍ）。 ·１４６· 矿产综合利用 图１气泡发生器不同螺旋线板宽度下螺距对喉管入口、 中段、出口湍动能的影响 Ｆｉｇ．１ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｗｉｄｔｈｓ ｏｆ ｓｐｉｒａｌ ｐｌａｔｅ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｂｕｂｂｌｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｐｉｔｃｈ ｏｎ ｔｕｒｂｕｌｅｎｔ ｋｉｎｅｔｉｃ ｅｎｅｒｇｙ ｉｎ ｔｈｅ ｔｈｒｏａｔ ｅｎｔｒａｎｃｅ，ｔｈｅ ｍｉｄｄｌｅ，ｔｈｅ ｅｘｐｏｒｔ 从图１可知，当气泡发生器的螺旋轨迹线板 数量为１，螺旋线板宽度一定时，随着螺距的增加， 喉管入口处湍动能先稳定增加，后出现明显差异， 表现为１ ｍｍ线板宽度所造成的湍动能显著增加， 而另两种宽度湍动能缓慢下降：而喉管中段处湍 动能先显著下降而后各自趋于稳定：具有明显规 律性的则是喉管出口处湍动能，全部呈现先急后 缓的下降趋势。 当气泡发生器的螺旋轨迹线板数量为１，螺距 一定时，随着螺旋线板宽度的增加，喉管入口处 湍动能并无明显变化规律 喉管中段处湍动能总 体越来越大，局部略有差异：而喉管出口处湍动 能虽然增幅不同，但全部为增加趋势。 本组试验中，当螺旋轨迹线板数量为１，螺距 为２０ ｍｍ．螺旋线板宽度为１．５ ｒｎｌｎ时，能够在气 泡发生器喉管段全程保持较高的湍动能强度。 （２）当螺旋轨迹线板数量为２时，螺距及螺 旋线板宽度对湍动能的影响：其中０．５、１、１．５为 不同螺旋线板宽度（ｍｍ）。 图２气泡发生器不同螺旋线板宽度下螺距对喉管入口、 中段、出口湍动能的影响 Ｆｉｇ．２ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｗｉｄｔｈｓ ｏｆ ｓｐｉｒａｌ ｐｌａｔｅ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｂｕｂｂｌｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｐｉｔｃｈ ｏｎ ｔｕｒｂｕｌｅｎｔ ｋｉｎｅｔｉｃ ｅｎｅｒｇｙ ｉｎ ｔｈｅ ｔｈｒｏａｔ ｅｎｔｒａｎｃｅ，ｔｈｅ ｍｉｄｄｌｅ，ｔｈｅ ｅｘｐｏｒｔ 从图２可知，当气泡发生器的螺旋轨迹线板 数量为２，螺旋线板宽度一定时，随着螺距的增加， 喉管入口处湍动能先急后缓稳定增加，最后趋于 稳定；而喉管中段处湍动能先相近后分散再接近， 不具有明显规律性；相较于之前，喉管出口处湍 动能，仅０．５和１ ｍｍ线板宽度呈现先缓后急的下 降趋势，１．５ ｍｍ线板宽度却大增大减。 当气泡发生器的螺旋轨迹线板数量为２，螺距 一定时，随着螺旋线板宽度的增加，喉管入口处、 喉管中段以及喉管出口处湍动能都呈现明显的减 小，只是减小幅度不同。 本组试验中，当螺旋轨迹线板数量为２，螺距 为２５ ｍｍ，螺旋线板宽度为１．５ ｍｍ时，能够在气 泡发生器喉管段全程保持较高的湍动能强度。 （３）当螺旋轨迹线板数量为３时，螺距及螺 旋线板宽度对湍动能的影响：其中０．５、１、１．５为 不同螺旋线板宽度（ｍｍ）。 ２０ ２５ ３０ 骡 ｂ／ｍｍ ￣Ｅ／ｍｍ ￣ｔＥ／ｍｍ 图３气泡发生器不同螺旋线板宽度下螺距对喉管入口、 中段、出口湍动能的影响 Ｆｉｇ．３ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｗｉｄｔｈｓ ｏｆ ｓｐｉｒａｌ ｐｌａｔｅ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｂｕｂｂｌｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｐｉｔｃｈ ｏｎ ｔｕｒｂｕｌｅｎｔ ｋｉｎｅｔｉｃ ｅｎｅｒｇｙ ｉｎ ｔｈｅ ｔｈｒｏａｔ ｅｎｔｒａｎｃｅ，ｔｈｅ ｍｉｄｄｌｅ，ｔｈｅ ｅｘｐｏｒｔ 从图３可知，当气泡发生器的螺旋轨迹线板 数量为３，螺旋线板宽度一定时，随着螺距的增加， 喉管入口处湍动能先分散后集中，最后趋近于同 一数值：而喉管中段处湍动能先相近后分散再接 近，不具有明显规律性；最后喉管出口处湍动能， 数据差异度较大，没有明显规律性。 当气泡发生器的螺旋轨迹线板数量为３，螺距 一定时，随着螺旋线板宽度的增加，喉管入口处 湍动能总体逐渐减小：喉管中段处湍动能总体逐 渐增大，局部略有差异：而喉管出口处湍动能仍 然不具有明显规律性。 本试验中，当螺旋轨迹线板数量为３，螺距为 ２５ ｍｍ，螺旋线板宽度为１．５ ｍｍ时，能够在气泡 发生器喉管段全程保持较高的湍动能强度。 （４）将新型结构气泡发生器的各组试验较佳 参数及原始无轨迹气泡发生器喉管不同位置湍动 能进行对比如图４～５。 第３期 ２０１８年６月 一 一～ 稃理 ¨¨ 咐 ¨ ０ 孙国斌等：新型气泡发生器的结构设计和优化模拟研究 誉∞ ·１４７· 拟优化，以气泡发生器关键参数湍动能作为参考 指标，得到了以下结论： （１）通过气泡发生器新型结构的模拟实验， 相较于原始气泡发生器，新型结构对于气泡发生 器喉管段湍流强度的提高具有明显效果，有助于 喉管位置 气泡在卷吸之后进一步切割破碎气泡，从而提高 矿浆工作流的矿化效率。 图４原始气泡发生器和新型气泡发生器湍动能对比 Ｆｉｇ．４ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎａｌ ｂｕｂｂｌｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｎｅｗ ｂｕｂｂｌｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ Ｕ ２３ ，Ｕ ，，ｌＯＯ ｌ２５ １５０ Ｉ，，２００ ２２５ ２３ｔｌ Ｐｏｓｉｔｌｏｎ（ｍｍ） 图５原始气泡发生器和最佳新型气泡发生器湍流能全区 域对比 Ｆｉｇ．５ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｆｕｌｌ ａｒｅａ ｏｆ ｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎａｌ ｂｕｂｂｌｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｎｅｗ ｂｕｂｂｌｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ 从图５中可以看出，尽管新型结构使得气泡 发生器在喉管入口段的湍动能减小，但却使得湍 动能的最大值延后并大幅增加，同时将湍动能大 致均衡的分布于喉管段的中后段区域．解决了气 泡发生器一直以来中后半段区域湍动能不足、进 而导致气体无法分散并形成细碎微泡，从而降低 矿浆气含率的不利状况。（其中，图５中从８３ ｍｍ 至１９５ ｍｉｌｌ为喉管段） 综合４组试验结论，总体来说，螺旋轨迹线板 数量为２，螺距为２５ ｍｌＴｌ，螺旋线板宽度为１．５ ＩＩＩＩＴＩ 的螺旋轨迹线板为气泡发生器喉管段全程保持较 高的湍动能强度的最佳选择，最有利于气泡的卷 吸和分散。 ６ 结 语 本文通过将新型结构气泡发生器制作为３Ｄ模 型，并通过ＦＬＵＥＮＴ流体动力学软件进行数值模 （２）通过多组试验对比分析发现，当螺旋轨 迹线板数量为２，螺距为２５ ｍｍ，螺旋线板宽度 为１．５ ｍｍ时，气泡发生器喉管段全程能够保持较 高且均衡的湍动能强度，有利于气泡的卷吸、破 碎及分散。 （３）本文运用ＦＬＵＥＮＴ流体力学分析软件， 通过改变气泡发生器新型结构参数，对气泡发生 器的内部流场进行了模拟，加快了气泡发生器的 生产制造周期。但该模拟计算于实验室实验毕竟 存在误差，因此某些参数有必要通过实验室设备 模拟，才能得到进一步验证。 参考文献： ［１】沈政昌，陈东，史帅星，等．ＢＧＲＩＭＭ浮选柱技术的发 展［Ｊ］．有色金属：选矿部分，２００６（６）：１４．１８． ［２］刘波，李浙昆，樊瑜瑾．基于ＦＬＵＥＮＴ的气泡发生器的 设计改进［Ｊ］．机械工程与自动化，２００６，１２（６）：１５—１９． ［３］刘炯天，王永田．自吸式微泡发生器充气性能研究［Ｊ］＿ 中国矿业大学学报，１９９８ ｆ１）：２５。２８． ［４】陆宏沂．射流泵技术的理论及应用［Ｍ】．北京：水利电力 出版社，１９８９． ［５】成大先．机械设计手册：润滑与密封（单行本）［Ｍ】．北 京：化学工业出版社、２００４． ［６】王福军．计算流体动力学分析［Ｍ］．北京：清华大学出 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ｓｅｐａｒａｔｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓｉ ｏｆ ｈｅ ｔｓｏｕｔｈ ｒａｒｅ ｅａｒｔｈ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ａｎｄ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ａｍｍｏｎｉａ—ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ，ａｃｉｄ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｓａｌｉｎｉｔｙ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｒｅ ａｆｏｃｕｓｅｄ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｈｅ ｔｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆｔｈｅ ｓｏｕｔｈ ｒａｒｅ ｅａｒｔｈ，ｓｏｍｅ ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｒｅｓ ｕｏｆ ｎｏｎ—ｓａｐｏｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｓｏｒｔｎｇ ｃｏｌｉｌｅｃｔｉｏｎ－ｓｏｒｔｎｇ ｉｒｅｃｏｖｅｒｙ ａｎｄ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ ｒｅ ｉａｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｉｍｉｎｇ ａｔ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ａｔ ｈｅ ｓｏｕｔｒｃｅ，ｄｉｍｉｎｉｓｈｉｎｇ ｗａｓｔｅ ｗａｔｅｒ ｄｒａｉｎａｇｅ ｎ ｔｉｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｎ ｈｅ ｔｅｎｄ．Ａ ｖｉａｂｌｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｆｏｒ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｒｔｅａｔｍｅｎｔ ｏｆｓｏｕｔｈ ｒｒｅ ａｅａｒｔｈ ｉｓ ｐｒｏｖｉｄｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｉｏｎ—ａｂｓｏｒｂｅｄ ｒａｒｅ ｅａｒｔｈ；Ａｍｍｏｎｉａ—ｎｉｒｏｇｅｎ ｗａｓｔｔｅｗａｔｅｒ；Ａｃｉｄ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ；Ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｒｅａｔｔｍｅｎｔ； Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｒｅｃｏｖｅｒｙ （上接１４７页） Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｎｅｗ Ｂｕｂｂｌｅ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ Ｓｕｎ Ｇｕｏｂｉｎ，Ｙａｎ Ｓｈｕｇｕａｎｇ，Ｗａｎｇ Ｘｉａｏｙｉ，Ｗａｎｇ Ｌｅｉｌｅｉ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｗｕｈａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ，Ｈｕｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｅ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｅ ｃｏｌｕｍｎ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｈｅ ｉｔｍｐｏｒｔａｎｔ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ．Ｔｈｅ ｂｕｂｂｌｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｃｏｌｕｍｎ．Ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｕｌｐ ａｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｂｕｂｂｌｅ ｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｂｕｂｂｌｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｗｉｌｌ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｈｅ ｔｍｉｎｅｒａｌ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ，ＳＯ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｏＤｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｂｕｂｂｌｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｉｓ ｖｅｒｙ ｉｍｐｏｒｔｎｔａ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｈｅ ｂａｓｉｔｓ ｏｆ ｍａｎｙ ｓｃｈｏｌａｒｓ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｂｕｂｂｌｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ，ｔｈｅ ｅｎｔｒａｉｎｍｅｎｔ ｏｆ ａｉｒ ｔｕｒｂｕｌｅｎｔ ｍｉｘｉｎｇ ｃａｎ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｆｌｏｗ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｇａｓ ｈｏｌｄｕｐ。ａｎｄ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｎｅｗ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ，ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｎｅｗ ｔｙｐｅ ｏｆ ｂｕｂｂｌｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ，ｎａｍｅｌｙ”ｓｐｉｒａｌ ｂｏｒｅ ｌｉｎｅａｒ ｂｕｂｂｌｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ”．Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎａｌ ｂｕｂｂｌｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ，ｔｈｅ ｎｅｗ ｓｔｕｃｔｒｕｒｅ ｈａｓ ｏｂｖｉｏｕｓ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｂｕｂｂｌｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｔｈｒｏａｔ ｔｕｒｂｕｌｅｎｃｅ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｉｎｃｒｅａｓｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｂｕｂｂｌｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ；Ｎｅｗ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ＦＬＵＥＮＴ；Ｔｕｒｂｕｌｅｎｔ ｋｉｎｅｔｉｃ ｅｎｅｒｇｙ；Ｆｌｕｉｄ ｄｙｎａｍｉｃｓ