基于均相和分相流模型的干度计量方法

通过对气液两相流中均相流和分相流模型的分析,推导了一个双节流元件组合式的两相流干度测量公式,分析了公式的适用范围。设计了垂直上升孔板和垂直下降丘利管串联相组合的实验验证装置,并以空气和水为工质进行了实验研究。实验研究表明,在环状流区垂直下降丘利管的压降特性非常接近于均相流模型的计算结果,而垂直上升管内孔板的压降可用修正的均相流模型来计算。此方法在本次实验的干度范围内测量值均方根误差为7％。     

并联矩形突扩微通道气液两相流动特性研究

微尺度下的相变强化传热是微电子领域散热的研究热点,而微通道内气液两相流流型和压降分析是微流动系统设计和控制的基础。本文针对并联矩形突扩微通道,通过流型可视化、理论分析及实验研究的方式,对微通道内两相流动特性进行了分析研究。通过可视化实验,在并联矩形突扩微通道内观察到了4种典型流动,分别为泡状流、塞状流、弹状流和环状流。当Qg=110 m L/min、Ql=20 m L/min时,两相流动流型达到最大程度的射流状态,出现充分流体射流情况。通过建立压降预测模型,结合实验结果分析了压降模型的适用性和精度,结果表明:含有突扩结构的并联矩形微通道在质量流速为367～691 kg/(m2·s)范围内的压降预测模型的平均预测误差为18. 56%,优于经典文献中的预测精度,且随着整体压降的增大,预测精度增大。     

毛细管内R410A两相流摩擦因子关联式研究

准确预测毛细管内两相流制冷剂的压降是提高毛细管分流精度的基础,而高精度的毛细管内制冷剂两相流摩擦因子关联式又是准确预测毛细管压降的关键。本文拟合得到毛细管内R410A两相流摩擦因子关联式,并给出基于近似积分的毛细管压降计算模型。试验验证表明:基于Blasius公式拟合的毛细管内R410A两相流摩擦因子关联式的平均预测误差为±5.3%,95%的数据点的预测误差在±20%以内,而基于本文提出的毛细管内R410A两相流摩擦因子关联式的压降计算结果与试验数据的误差在±12%以内,平均误差在±5%以内,相比Blasius公式具有更高的计算精度。     

水平气液两相管路压降计算方法研究

气液两相管路压降的准确预测对气液两相流管路的设计和安全运行有着重要的意义。有必要对这些压降计算方法在生产实际中的应用进行研究。本文对两相流的流型判别、持液率和压降的计算方法作了介绍,分析并选取了合适的持液率关系式并结合不同的压降关系式进行计算,通过编写不同压降关系式的计算程序,对水平气液两相管流,选取了冲击流和团状流共六个实例的压降进行了计算,将计算结果与实测值进行了对比分析。通过学习气液两相管流的相关计算方法,加深了对气液两相管流的理解,同时也学到了更多的工程分析方法。     

液氢长距离管道输送探讨

讨论了液氢在长距离管道输送中存在着最佳流速,并分析了实际液氢输送过程中的输送状态.对在稳定的大流量转注过程中存在的单相流和两相流两种流动状态分别给出了在不同压力、流速、漏热等情况下温升、蒸气含量的理论计算结果,并在试验的结果上对液氢的流动状态给出了一些看法.     

基于声发射技术的气液两相流相含率测量方法

气液两相流动广泛存在于石油、化工、管道运输、核反应堆等领域,利用声发射检测技术的非侵入式优势,对管内两相流动系统的进行无干扰,通过检测气液两相流动噪声,实现气液两相流相含率的测量。通过提取垂直管气液两相流流动噪声信号特征参数,在时域、频域分析方面分辨单相流动与两相流动的差别,研究两相流动的流动机理、流型过渡特性、流动噪声与流动形态之间的关系。在垂直管弹状流流型下,利用重标极差分析法(R/S分析法)对所测得垂直管气液两相流流动噪声进行分析,提取的垂直管两相流声发射信号作为输入量,利用支持向量机回归的方法,克服两相流声发射信号的非线性关系,成功建立相含率测量模型。     

低翅片螺纹管折流杆再沸器流动沸腾性能研究

本文介绍低翅片管流动沸腾传热强化和折流杆流动沸腾两相流压降分析模型，并提出了螺纹管杆流动沸腾的试验结果和曲线。试验表明其压降甚小，而强化传热是光管束的２．７－５．９倍。     

两相热虹吸循环动量模型评价

两相热虹吸管在工业领域应用广泛,其内部工质的流动模拟是热虹吸管设计的主要因素。然而在模拟过程中,存在着两相流模型适用范围有限而自然循环模拟精度要求高的矛盾,因此有必要根据热虹吸特性对现有两相流动量模型进行适用性评价。建立了稳态两相热虹吸循环模型,结合不同工质(水、R113和R600a)的两相热虹吸循环实验数据,分别对4种均相流动量模型和24种分相流动量模型组合(4种分相流摩阻压降模型和6种截面含气率模型组合)进行了计算比较,发现Lorkhart-Martinelli摩阻压降模型结合Tom截面含气率模型的模拟精度最高。利用此模型分析两相热虹吸循环内工质的流动特征,证实了质量流速随着热流密度的增大先增大后减小的规律,并从内部分布参数变化角度给出了新的解释。     

40-T混合磁体外超导线圈迫流氦流动摩擦系数分析

40-T混合磁体外超导磁体使用4.5 K超临界氦进行迫流冷却。迫流氦在管内电缆导体(CICC)内的流动过程受到摩擦阻力的影响会造成一定的压降和热量产生,同时由外界带来的热量也会由迫流氦带走来让磁体保持在超导温区。使用了超导磁体实际运行过程中的实验数据计算不同导体结构下雷诺数与摩擦系数的变化关系,利用Katheder经验公式对实验的摩擦系数进行了重新拟合,给出了适用于该导体摩擦系数的经验公式。     

氨冰机折流杆冷凝器的传热强化研究

本文提出了卧式折流杆螺旋槽管冷凝器的理论和实验研究。通过表面张力控制冷凝模型,导出壳程传热系数计算方程式,同时也建立了亮侧两相流压降计算模型。理论研宄与实验和通过冰机氨冷凝器的工业试验结果明:折流杆冷凝器和传统冷凝器相比,其传热系数提高了0.65～1倍,壳程压降减少了3/4。     

折流杆螺旋槽管卧式kettle重沸器沸腾换热的强化研究

一、前言 折流杆换热器在单相换热中,因其有良好的防止流体诱导振动破坏作用和较高的传热及低的压降性能,在生产领域已得到了广泛的应用。在国内,华南理工大学化机系对折流杆换热器的抗振性和传热性能进行了一系列的研究工作,研究成果已广泛应用于化肥及石油化工生产中。 折流杆应用于有相变换热过程中,只要壳侧介质为轴向流动,那么折流杆对单相换热的强化机理同样适用于有相变换热过程中。而且,冷凝过程中汽相凝结,容积急剧减小;沸腾     

基于ADINA的二维双圆柱绕流的数值模拟研究

均匀来流流过二维圆柱是一个经典的流体力学问题,尤其是对于粘性流体,由于雷诺数的大小不同,在面对层流和紊流两种与众不同的流场时,流场流线运动的规律较为复杂,本文正是借助于ADINA软件中出色的流固耦合的仿真计算技术,对于流场中二维双圆柱绕流流场的变化进行了科学的数值模拟,并给出了不同环境条件下流场的变化情况,计算出了圆柱表面的一系列动力学参数。结果表明:尾流及圆柱表面的压力分布,其实验结果与现有结果较为吻合     

油气集输过程中压降变化规律研究

本文研究了高含水期油气集输过程中流型以及压降变化。通过实验测得数据修正,并对油气集输管道的流型计算结果与实测流型进行了比较。同时根据实验数据利用最小二乘法对分气相折算系数经验公式进行了拟合修正,对拟合后公式计算井口压降结果与拟合前井口压降计算结果、实测压降以及模型计算结果进行了比较。研究证明,修正后的流行图以及冲击流压降模型计算结果与实测数据相吻合,误差较小,适合采油厂工程应用。     

烟草专用标准恒流孔的研究

为了更好地测量卷烟吸阻和滤棒压降,基于计算流体动力学的角度对烟草专用恒流孔进行了研究,采用有限体积法和Realizable k-ε的湍流模型进行三维数值仿真,能够模拟烟草专用恒流孔的内部流动情况,并进行了理论、数值仿真和实验研究。实验数据和在浙江中烟标准化实验室测得的标准恒流孔入口端的体积流量的实验数据对比,综合分析后发现标准恒流孔能在其前端保持恒定的体积流量。     

分液冷凝器的管程理论设计及热力性能评价

根据分液冷凝器强化换热思想对其管程理论设计方法进行了研究。依据质量流速和干度来判断每一流程中制冷剂的流型,并依此选取Cavallini换热模型公式的方法求其平均换热系数,同时采用Cavallini两相压降模型和Darcy-Weisbach单相压降模型分别确定冷凝区和过冷段的压降。针对一个案例计算了三种管程设计方案下冷凝器管内冷凝换热系数和端压值,并用惩罚因子PF对其综合热力性能进行了评价。计算结果表明:不同的管程设计方案中管内制冷剂的流量分配均匀性存在较大的差异,均匀性越好,其综合热力性能越优。在质量流速为1200~1500 kg/(m2.s)范围内,与同等换热面积的蛇形管冷凝器相比,其中最好的分液冷凝器的PF值减小了48.5%~54.1%,可见设计优良的分液冷凝器的综合热力性能明显优于蛇形管冷凝器。     

标准流阻与比较法流阻测量

流阻测量为吸声材料产品质量的即时监控提供了一种新的方法，它的优点是：简便、快捷、经济。流阻测量的精度一方面依赖于流阻仪本身的系统精度，另一方面决定于利用标准流阻对仪器的校准。作者对各种可能的标准流阻材料进行了分析研究，最后确定使用玻璃管作标准流阻较为适宜，玻璃管标准流阻既有足够的精度又容易获得和制作。本文对平行玻璃管模型的流阻进行了理论分析和实验测量，结果表明实验和理论相当吻合。并利用标准流阻创造了一种新的流阻测量方法：比较法流阻测量。设计和制作了这种新的流阻仪，新流阻仪的测量精度达到了美国国家标准。     

油气集输过程中压降计算与变化规律研究

本文研究了高含水期油气集输过程中流型以及压降变化。通过实验测得数据修正，并对油气集输管道的流型计算结果与实测流型进行了比较。同时根据实验数据利用最小二乘法对分气相折算系数经验公式进行了拟合修正，对拟合后公式计算井口压降结果与拟合前井口压降计算结果、实测压降以及模型计算结果进行了比较。研究证明，修正后的流行图以及冲击流压降模型计算结果与实测数据相吻合，误差较小，适合采油厂工程应用。     

板式换热器两相流换热和压降性能综述

影响板式换热器两相流换热和压降的因素较多,目前没有通用关联式可以计算两相流换热系数和摩擦因子。本文主要论述板式换热器两相流换热及压降特性,总结已有的用于计算凝结换热和压降以及沸腾换热和压降的主要关联式。     

阻流板管跨结构涡激振动耦合简化模型

管跨结构的涡激振动分析是海底管线疲劳分析和安全评价的重要环节.然而对于带阻流板的管跨结构,由于其结构的特殊性,导致流场在绕流过程中产生的升力系数具有明显的非对称性.传统涡激振动的研究方法,无论是否考虑液固耦合作用,都无法考虑升力的非对称性.本文针对带阻流板的管跨结构特点,提出了升力系数幅值和升力系数附加值的概念,升力系数幅值主要描述升力的对称性,升力系数附加值主要描述升力的非对称性.另外针对带阻流板的管跨结构提出了考虑液固耦合条件下的简化计算模型,并通过算例说明其应用.     

基于流体诱发管道振动的气液两相流型识别

通过对不同流型的气液两相流流经管道时诱发的管道振动特性的实验研究,提出了基于流体诱发振动的非接触式在线两相流流型识别新方法.通过安装于测试管道外壁的振动传感器测量不同流型下气液两相流诱发的振动信号;采用小波包分析提取了表征流型变化的振动信号能量特征向量;以能量特征向量作为模型输入,建立了概率神经网络模型用于识别分层流、...