采用雷諾時(shí)均n-s方程和rngk-ε湍流模型,使用多相流模型中的混合物模型,通過(guò)商用軟件fluent,對(duì)自吸時(shí)旋流自吸泵內(nèi)氣液兩相流場(chǎng)作了數(shù)值模擬.在對(duì)蝸殼流道和葉輪流道進(jìn)行網(wǎng)格劃分時(shí),尺寸扭曲率為0.78.根據(jù)模擬結(jié)果,將泵內(nèi)兩相流場(chǎng)的靜壓分布,與單液相時(shí)的靜壓分布作了對(duì)比,并比較了葉輪內(nèi)氣相與液相相對(duì)速度的分布情況.另外,對(duì)含氣率的分布情況作了分析.結(jié)果表明,自吸時(shí)氣液兩相狀態(tài)下的靜壓稍小于單液相狀態(tài)下的靜壓;泵內(nèi)的主要流動(dòng)是液相通過(guò)相間作用夾帶氣相的流動(dòng),液相速度略大于氣相速度;靠近泵出口的兩個(gè)葉道內(nèi),有氣相的積聚,含氣率較高.

設(shè)計(jì)了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、對(duì)加工工藝要求較低的雙錐流量計(jì),并用于氣液兩相流參數(shù)的測(cè)量.提取雙錐流量計(jì)的差壓波動(dòng)信號(hào)的特征值,采用無(wú)量綱分析方法建立分相含率的測(cè)量模型,通過(guò)優(yōu)化方法獲得局部最佳的模型參數(shù).在氣液兩相流實(shí)驗(yàn)裝置上開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)研究.結(jié)果表明,所建立的分相含率測(cè)量模型可在一定的空隙率范圍內(nèi)對(duì)氣液兩相流含氣率進(jìn)行有效的測(cè)量.

采用mixture多相流模型、realizable湍流模型與simplec算法,應(yīng)用cfd軟件fluent對(duì)內(nèi)混式自吸泵自吸過(guò)程的氣液兩相流進(jìn)行了數(shù)值模擬。通過(guò)分析不同含氣率條件下流場(chǎng)的壓力分布、速度分布、氣相分布,探討了氣液兩相介質(zhì)在泵內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況,一定程度上揭示了內(nèi)混式自吸泵自吸過(guò)程的內(nèi)部流場(chǎng)變化規(guī)律,為自吸泵的設(shè)計(jì)提供更多的參考依據(jù)。

簡(jiǎn)述了在氣液兩相流的工況下的調(diào)節(jié)閥的選型,通過(guò)對(duì)氣液兩相流的工況的分析,計(jì)算出其口徑,并對(duì)這種工況下閥門的精度及材質(zhì)做了簡(jiǎn)單的介紹。

氣液兩相流技術(shù)是蒸發(fā)冷卻電機(jī)冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題,本文圍繞電機(jī)空心導(dǎo)線內(nèi)氣液兩相流動(dòng)的研究展開(kāi)論述,從經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃臀ㄏ竽Ｐ蛢蓚€(gè)角度敘述了近年來(lái)微矩形管道內(nèi)氣液兩相流動(dòng)取得的進(jìn)展及存在的問(wèn)題,并提出了新的研究方向。介紹了蒸發(fā)冷卻電機(jī)在中國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀和未來(lái)展望

輔助高速攝影儀對(duì)正方形小通道內(nèi)氮?dú)?水兩相流向上流動(dòng)進(jìn)行可視化觀察,對(duì)流動(dòng)特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,獲得了典型的流型圖像。采用數(shù)字圖像處理技術(shù)對(duì)流型圖像進(jìn)行了處理,檢測(cè)得到氣相的周長(zhǎng)、面積,并通過(guò)提出的假想圓柱體模型計(jì)算和統(tǒng)計(jì)得到了截面含氣率。將壓降實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果與典型的分相流、均相流壓降模型預(yù)測(cè)值比較,結(jié)果表明,chisholm關(guān)系式能較好地預(yù)測(cè)兩相流的壓降變化,lee&lee關(guān)系式和dukler關(guān)系式可較好地預(yù)測(cè)低表觀速度時(shí)的兩相流壓降。

在實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,采用小波分析的方法對(duì)窄矩形通道內(nèi)兩相流的流型進(jìn)行有效的識(shí)別,為在不可視或不能進(jìn)行攝影測(cè)試技術(shù)特殊情況下提供了有效識(shí)別方法。通過(guò)可視化觀察發(fā)現(xiàn),窄矩形通道內(nèi)兩相流流型主要有泡狀流、彈狀流、攪混流和環(huán)狀流。采用小波分析法給出了4種流型的功率密度圖,并結(jié)合每種流型的特征及壓差波動(dòng)特性,對(duì)每種流型的頻率分布范圍及最大能量分布范圍給出了界定。因此,利用頻率分布特征值及最大能量分布值可對(duì)流型進(jìn)行有效的識(shí)別和判定。

以氮?dú)夂退疄閷?shí)驗(yàn)介質(zhì),利用高速攝像機(jī)對(duì)水力直徑為1.15mm的矩形小通道內(nèi)的氣液兩相垂直向上流動(dòng)特性進(jìn)行可視化研究,依次得到泡狀流、彈狀流、攪拌流和環(huán)狀流4種典型的流型圖像。針對(duì)小通道內(nèi)氣泡之間相互無(wú)遮掩性的優(yōu)勢(shì),運(yùn)用圖像處理技術(shù)對(duì)流型圖像分形增強(qiáng),檢測(cè)氣泡邊緣并填充后根據(jù)提出的氣相體積模型,得到兩相流動(dòng)的含氣率。結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),根據(jù)分液相reynolds數(shù)把流動(dòng)分為層流區(qū)、過(guò)渡區(qū)和紊流區(qū),并對(duì)chisholm關(guān)系式進(jìn)行修正,結(jié)果表明:修正后的壓降模型能較好地預(yù)測(cè)本文實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

提出了繞流圓柱壓差-渦輪聯(lián)合測(cè)量氣液兩相流的方法,研究了管內(nèi)氣液兩相流的繞流圓柱壓差-渦輪流量測(cè)量特性。以計(jì)算機(jī)為檢測(cè)手段,進(jìn)行了容積含氣率分別為0、0.3、0.5、0.8和1.0兩相流工況的測(cè)量,在分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,建立了氣液兩相流的繞流圓柱壓差-渦輪流量測(cè)量方程,獲得了氣液兩相流的繞流圓柱壓差-渦輪流量測(cè)量方程的特性。

為了獲得管道充氣排液過(guò)程的兩相流動(dòng)狀態(tài),采用vof模型對(duì)管道充氣排液工況進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。模型考慮了液體表面張力、壁面粘附力,流體粘度,管壁粗糙度以及氣體可壓縮性效應(yīng),并采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格和自適應(yīng)網(wǎng)格加密技術(shù),對(duì)兩相界面進(jìn)行了跟蹤,觀察了這一工況下的氣液兩相混合及界面變化過(guò)程,分析了充氣過(guò)程中不同時(shí)刻的管道內(nèi)壓力分布、氣相體積分?jǐn)?shù)、管流摩阻和能量交換情況,得到了這一工況下氣液兩相的流動(dòng)特征。模擬結(jié)果也表明,在進(jìn)行適當(dāng)?shù)木W(wǎng)格劃分和參數(shù)設(shè)置,vof模型可以用于非自由表面的有壓流動(dòng)的數(shù)值模擬。

文章采用cfd軟件,利用vof氣液兩相流動(dòng)模型,滑移網(wǎng)格技術(shù)和二階精度迎風(fēng)格式數(shù)值研究了水環(huán)真空泵的泵殼內(nèi)的三維兩相流動(dòng)特性。文中給出了計(jì)算結(jié)果的三維兩相分界面,速度矢量和靜壓等值線分布的分析,結(jié)果與經(jīng)典理論分析結(jié)論一致,驗(yàn)證了本文數(shù)值計(jì)算方法的可靠性。本文工作為理解和掌握水環(huán)真空泵內(nèi)部真實(shí)流動(dòng)特性和提高水環(huán)真空泵的效率提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)參考。

準(zhǔn)確判斷輸氣管道內(nèi)氣液兩相流流型是深入輸氣管道工程研究與應(yīng)用的基礎(chǔ)。本文分別介紹了垂直上行管段和水平管段兩種情況下輸氣管道內(nèi)氣液兩相流的流型的分類方法,分析了影響輸氣管道內(nèi)氣液兩相流流型的主要因素,并研究了目前主要的輸氣管道氣液兩相流流型的監(jiān)測(cè)技術(shù),對(duì)于輸氣工程研究與應(yīng)用具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

以空氣和水為工質(zhì),對(duì)螺旋管內(nèi)氣液兩相流動(dòng)阻力特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,得到了不同工況條件下螺旋管內(nèi)阻力數(shù)據(jù),分析了質(zhì)量流量及干度對(duì)管內(nèi)阻力的影響,采用回歸分析法建立了螺旋管內(nèi)摩擦阻力系數(shù)關(guān)系式,確立了摩擦阻力與相關(guān)物理量的函數(shù)關(guān)系,在此基礎(chǔ)上建立了螺旋管內(nèi)氣液兩相流動(dòng)摩擦阻力的計(jì)算公式,并用未參加回歸分析的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了該阻力計(jì)算公式。結(jié)果表明,螺旋管內(nèi)氣液兩相流摩擦阻力隨干度的增加呈線性增加,隨質(zhì)量流量的增加呈指數(shù)增加,所建立的管內(nèi)摩擦阻力計(jì)算公式的計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值吻合得較好。

以空氣、水為工質(zhì),對(duì)進(jìn)口和出口水平管內(nèi)氣液兩相流流過(guò)閘閥的局部阻力特性進(jìn)行了研究。管內(nèi)直徑38mm、閥門通徑40mm。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,總結(jié)出了空氣和水兩相流體流過(guò)閘閥時(shí)的局部阻力變化規(guī)律,并與前人的結(jié)果進(jìn)行比較,提出了閘閥局部阻力修正系數(shù),計(jì)算值和實(shí)驗(yàn)符合良好。

運(yùn)用流場(chǎng)計(jì)算軟件fluent,對(duì)軸流泵葉輪內(nèi)氣液兩相三維流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,分析了水氣混合工況下的流動(dòng)參數(shù)分布特點(diǎn)。通過(guò)對(duì)葉輪流道內(nèi)的靜壓分布及含氣率分布的分析,揭示了氣泡在葉輪流道中的分布特征。研究發(fā)現(xiàn),在不改變?nèi)~片安裝角的情況下,隨著流量的增加,沖角發(fā)生變化,導(dǎo)致氣泡聚積現(xiàn)象從葉片的背面移到葉片工作面。此外,在葉片背面靠近輪轂處和葉片背面的輪緣處易發(fā)生氣泡的聚積。

變制冷劑流量制冷循環(huán)性能與氣液兩相流流型的研究——介紹實(shí)驗(yàn)應(yīng)用流動(dòng)顯示方法等內(nèi)容！

氣液兩相流流型振蕩誘發(fā)制冷循環(huán)不穩(wěn)定性的實(shí)驗(yàn)研究——研究利用變制冷劑流量制冷循環(huán)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)結(jié)合流動(dòng)顯示方法發(fā)現(xiàn)：1)蒸發(fā)器出口的制冷劑氣液兩相流流型存在過(guò)熱蒸汽流和霧狀流兩種型式，二者之間存在一個(gè)轉(zhuǎn)變過(guò)渡區(qū)域，此時(shí)，兩種流型閃動(dòng)交替出現(xiàn)，回氣...

利用tsi-1268w熱膜探針測(cè)量了內(nèi)徑為35mm的水平管內(nèi)氣液兩相泡狀流的壁面切應(yīng)力,得到了充分發(fā)展段上壁面切應(yīng)力沿周向的分布數(shù)據(jù)。測(cè)量結(jié)果表明,液相中加入氣泡后,在管道下部的壁面切應(yīng)力增大,在含氣率較高的管道上部出現(xiàn)了壁面切應(yīng)力減小的現(xiàn)象。隨著氣相流速的增加,管道上部的壁面切應(yīng)力有較小幅度的降低,管道中下部的壁面切應(yīng)力有較大幅度的增加。

對(duì)研制的氣液兩相感應(yīng)式靜電噴頭進(jìn)行了性能試驗(yàn)研究。結(jié)果表明:與常規(guī)噴霧相比,霧滴在葉片正面的沉積量和覆蓋率分別增加了43.03%和22.07%,且在葉片背面覆蓋率達(dá)30.95%;當(dāng)氣體流量為1.4m3/h,噴量為60ml/min,電壓為1000v時(shí),荷質(zhì)比可以達(dá)到3.2mc/kg,可以有效增加荷電沉積;最優(yōu)工作參數(shù)組合為氣液比0.18、噴霧角度0°、電壓1000v。

通過(guò)對(duì)旋流泵內(nèi)部流道進(jìn)行三維造型,利用雷諾時(shí)均方程、雙方程湍流模型并結(jié)合simplec算法對(duì)其內(nèi)部三維固液兩相流場(chǎng)和清水單相流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,得到了固相不同體積濃度、不同流量下的分布規(guī)律,并研究了外特性的變化規(guī)律。模擬結(jié)果表明:固相在葉片工作面分布較多;在葉輪里離后蓋板越遠(yuǎn),濃度越高;無(wú)葉腔分布濃度大于葉輪分布濃度;固相濃度的增加會(huì)引起揚(yáng)程的減小。

對(duì)球形顆粒填充通道內(nèi)的空氣-水豎直向上兩相流動(dòng)流型進(jìn)行了可視化實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)段填充球直徑分別為3、5和8mm,氣相表觀流速為0.005～1.172m/s;液相表觀流速為0.004～0.093m/s。實(shí)驗(yàn)觀察得到4種典型流型:泡狀流、串狀流、液柱脈沖流和乳沫脈沖流,并繪制出流型圖,其中脈沖流占據(jù)較大區(qū)域。通過(guò)與常規(guī)通道流型圖對(duì)比發(fā)現(xiàn):由于填充顆粒的影響,球床通道泡狀流區(qū)域較常規(guī)通道顯著減小。對(duì)比3種球床通道流型圖得到:隨著顆粒直徑的增加,串狀流區(qū)域增大;在低液相流速下,對(duì)于8mm直徑顆粒,串狀流可直接過(guò)渡到乳沫脈沖流。

伊拉克某油田現(xiàn)有的c列第3級(jí)生產(chǎn)分離器由于原設(shè)計(jì)缺陷,造成原油處理c列處理能力嚴(yán)重不足,出現(xiàn)氣液夾帶、液位超高等問(wèn)題。對(duì)分離器進(jìn)行技術(shù)評(píng)估后認(rèn)為,由于該分離器本來(lái)直徑就小,再加上氣出口位置偏低,分離緩沖空間小,造成氣液分離不充分,液相波動(dòng)時(shí)液體沖入氣管線,形成氣液夾帶。另外,由于設(shè)備內(nèi)部沒(méi)有任何輔助分離結(jié)構(gòu),氣體中的液滴無(wú)法聚集沉降,氣體含液率高。技術(shù)改造方案為:將氣管線出口由側(cè)面改到罐頂,利用直徑500mm人孔作為氣體出口；設(shè)置集氣包,在內(nèi)部安裝葉片式捕霧芯；將現(xiàn)有氣管線出口用盲板封堵,作為通風(fēng)孔。根據(jù)改造方案進(jìn)行工藝計(jì)算,以液相分離計(jì)算的結(jié)果以及控制時(shí)間的要求來(lái)確定液位設(shè)置,結(jié)合分離器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及氣液分離情況來(lái)確定桑德-布朗系數(shù),計(jì)算最大氣體流速和氣體停留時(shí)間。改造完成后,分離器能夠滿足氣液分離的要求,c列產(chǎn)量增加,液位控制穩(wěn)定,達(dá)到了生產(chǎn)去瓶頸的目的。