垂直上升气液两相弹状流液弹空隙度研究

目的建立垂直上升气液两相弹状流液弹空隙度模型．方法通过考虑Ｔａｙｌｏｒ气泡与尾随液弹之间的气体交换建立垂直上升气液两相弹状流液弹空隙度模型;用实验来验证和评价模型的正确性．结果模型计算结果与本文实验数据及其它相关数据进行了比较,两者符合较好,模型计算值与实验数据的误差在±２０％以内．结论推荐的模型可以准确地预测垂直上升气液两相弹状流液弹空隙度．     

起伏管路气液两相弹状流液弹特性实验

为了探究起伏管路中气液两相弹状流液弹频率与液弹长度随管路倾角、折算速度的变化规律,采用实验测量方法建立不同倾角的起伏管路,设置不同的气液折算速度.根据气液工质导电特性的差异,利用电导探针测量管路中不同工质通过探针时的电信号变化,得到不同工况下的气液两相弹状流流动特性参数.结果表明,气液两相弹状流的液弹频率与管路倾角无关...     

基于有限元模型的气液两相弹状流混输管线振动特性研究

参照输送单相流体的管道系统,建立了输送气液两相弹状流的管道系统动力学方程,使用有限单元法对所建立的方程进行了求解,重点考虑了弹状流的间歇性特征.具体分析了不同气液两相流量下系统的固有振动特性.研究结果表明,对于输送气液两相弹状流的管道系统,其固有频率随着流动的进行会做同弹状流液弹频率一致的周期性变化.如果固定气相流量,...     

矩形通道弹状流液膜特性

为了深入探究矩形通道内弹状流机理,利用高速摄像系统,对矩形通道(3.25 mm×40 mm)内弹状流进行了可视化研究。实验中发现,泰勒气泡长度LT随分气相雷诺数ReG近似线性增长,但随着分液相雷诺数ReL增加,LT的增长速率减小。液膜脱离泰勒气泡时厚度δf随ReG增加而减小并趋于稳定,随ReL增加而增大。δf主要由ReG、ReL和LT决定;LT≥150 mm时,δf趋于稳定。液膜脱离泰勒气泡时速度Vf随ReL增加而增大。在低ReL时,Vf方向向下并随ReG增加而减小;当ReL≥9 102时,液膜始终向上运动,Vf随ReG变化较小,主要受ReL影响。通过数据回归分别得到了LT、δf和液膜相对脱离速度Vfr计算关联式,其与实验数据符合相对较好。     

竖直窄矩形通道内弹状流特性的实验研究

针对窄矩形通道内弹状流的气弹行为和阻力特性问题,以空气和水为工质,应用高速摄影仪,对3.25 mm×43mm的竖直矩形通道进行了弹状流的可视化研究。实验共获得111组数据,气、液相雷诺数范围分别为55~2 042和1115~22 016。实验结果表明,气弹上升速度随两相折算速度线性增加;气弹长度随液相折算速度的增加而减小,随气相折算速度的增加近似线性增大;气弹区(1≤L*b<2),气弹宽度随气相流量的增大而显著增大,到达加长气弹区(L*b≥2),气弹宽度基本稳定。基于两相折算速度的雷诺数对实验数据进行拟合,拟合关系式的误差为14.7%。     

固液两相流体弹流润滑实验研究

实验研究含有固体微粒添加剂的润滑流体在弹流润滑状态下的摩擦学性能。在新型圆盘试验机上应用间接测试方法，即激光透射法测得了其在弹流润滑状态下的平均中心油膜厚度和摩擦系数。将这些测试数据与线接触微极流体弹流润滑理论的计算结果进行比较，结果表明：含有固体微粒添加剂的润滑流体有增大油膜厚度的作用。     

固液两相流体纯滚动线接触弹流完全数值解

应用Ｅｒｉｎｇｅｎ的微极流体理论，推导了含有固体微粒添加剂的润滑流体的雷诺方程，借助于牛顿选代法获得了弹流润滑的完全数值解，从而得到了流体的压力分布和油膜形状．计算结果表明，固液两相流体较之牛顿流体其压力分布无明显变化，而油膜厚度显著增加．     

组合式液弹隔振器传递特性分析及试验研究

液弹隔振器作用在直升机主传递通道上,能大幅降低旋翼传递到机身的振动载荷,是一种直接有效的隔振方式,在国外已被广泛研究并实现工程应用。根据动力反共振原理建立了组合式液弹隔振器模型,并基于广义Lagrange方程推导了其动力学方程。研究了液弹隔振器传递特性随参数的变化规律,并据此针对某民用直升机振动特性完成液弹隔振器主要参数设计。制作隔振器原理样件并开展组合式液弹隔振器传递特性试验,采用扫频方式考察液弹隔振器在不同激励频率及激振位移幅值下的位移传递率。结果表明,理论分析与试验结果具有较好的一致性,在3种激振幅值下,所设计的隔振器在反共振点仅有30%的位移传递率,表明组合式液弹隔振器具有较好隔振效率。理论分析显示液弹隔振器隔振效果受到多种设计参数的综合影响,针对特定隔振频率,需统筹完成隔振器参数设计。     

非稳态弹流润滑计算方法的研究

在分析研究非稳态弹流问题的数值计算的方法基础上,提出了用Ｍａｔｌａｂ软件对非稳态弹流进行数值计算,计算表明,这种方法简单,方便,适合于求解Ｒｅｙｎｏｌｄｓ方程离散后产生的线性方程组,并用于弹流的数值计算分析。     

4106航空润滑油弹流拖动系数的计算公式

在自行研制的润滑油弹流拖动力试验装置上，对4106国产航空润滑油进行了不同条件下的弹流拖动力试验；并通过对试验数据的分析和处理，提出了可供工程实际应用的4106航空润滑油弹流拖动系数的计算公式，利用该计算公式可对试验范围内的弹流拖动系数进行预测。     

微通道气液柱塞流尾部流场三维实验研究

为研究微通道气液柱塞流尾部流场规律,采用三维Micro-PIV可视化技术对微通道气液柱塞流进行实验研究。通过对实验图像处理,绘制出微通道柱塞流气泡尾部区域的三维速度分布图。证实在气泡尾部附近区域的流场具有较大速度,气泡顶端存在滞止点。在气泡尾部区域存在两个对称的方向相反的环流区,增加了微流道在径向上的质量和动量混合。远离气柱尾部的区域,流场为层流,与单相流有类似的抛物线速度分布,即流道中心区域速度大,两边小。在气液界面和壁面之间的流体,运动较复杂,有可能流向气液界面,也有可能流向壁面或者回流。     

暂态过程中分层流到塞状流转捩的研究

本文从非恒定、可压缩分层流基本方程出发,应用线性稳定理论,导出了非恒定、可压缩的分层流向塞状流转捩的判别公式。     

垂直上升弹状流中Taylor气泡上升流速的研究

用势流理论研究了Ｔａｙｌｏｒ气泡在垂直管内的上升速度．给出了液体速度分布对气泡上升速度的影响,导出了气泡头部形状方程;提出了液体流动为层流和紊流时气泡上升速度的表达式,研究结果与实验数据进行比较,符合较好．     

不同尺寸段塞组合等流度二元驱驱油效果评价

辽河油田锦16块实施二元复合驱以来,仍存在部分注入井单层吸液量过大,使注入液在各层中的推进速度不一致,从而导致相应的采油井聚合物质量浓度上升较快的问题。通过室内驱替实验,采用均质岩心和非均质岩心,对比不同段塞组合的等流度二元驱驱油方法在非均质岩心上的驱油效果。结果表明,在相同聚合物用量和总注入孔隙体积倍数条件下,在三层非均质岩心上等流度驱油方法比常规单段塞驱油方法化学驱采出程度高出3.54%;多段塞等流度驱油方法可以明显提高中、低渗层分流率,降低高渗层分流率。因此,合理段塞组合等流度二元驱油方法可有效提高高渗透非均质油藏的采收率。     

大颗粒气固流化床腾涌现象的数值模拟与实验研究

应用计算流体动力学(CFD)软件Fluent 6.3,采用双流体气固两相流模型,对大颗粒的腾涌流态化现象进行了实验研究和数值模拟。在内径0.03m和高0.3m的流化床内,系统考察了腾涌现象中流化状态转变、床层最大膨胀比以及压力脉动特性。通过与实验结果进行对比发现,模拟结果较准确地预测了大颗粒的腾涌流态化现象的特性。     

弯管中段塞流的数值模拟

以中心角为90°的弯管作为模拟模型,在压力0.15MPa、气体质量流量为0.912 6g/s的条件下,分别选取4组不同的液体流量0.27、0.40、0.53、0.80kg/s,采用FLUENT软件对每一种工况进行了数值模拟。通过数值模拟结果,对每一种工况下的弯管处流体流动的特性进行了分析,得出了不同液体流量下弯管段塞流的基本规律及特性。     

低速非达西渗流复合油藏DST段塞流试井分析

在分析实际低速非达西复合油藏DST测试非自喷井渗流规律的基础上,导出了其有效井径数学模型,并利用Laplace变换及特殊物理方程理论,导出了该模型的拉氏空间解析解;利用简便的Stehfest数值算法进行数值反演,得出了实空间解,绘制了无因次样板曲线.可有效运用于现场DST段塞流试井分析.     

强烈段塞流抑制措施模拟研究

海底管道由于立管系统的存在,强烈段塞流是在低输量下经常出现并且危害最严重的一种流动状态。对某井口平台至中心平台的湿气管线的强烈段塞流特性进行模拟研究,总结分析可行的强烈段塞流抑制措施,选取节流法、气举法、气举节流结合法和多相泵控制法进行模拟,并分析其抑制效果。结果表明,节流法和气举法能完全消除段塞流的影响,多相泵控制法只能够减弱段塞流的周期性变化特性。     

水平管气液段塞流流动特征模拟

基于OpenFoam开源软件建立VOF方法下的三维流动模型。对内径0.05 m,长16 m的水平管气液两相下不同气液速的分层流、波浪流、气泡流、塞状流、段塞流进行模拟,并与Mandhane流型图进行对比分析,模拟结果与理论、实验相一致,验证了该模型的有效性。重点通过该模型对段塞流的起塞、液塞的成长和演化过程进行研究,得到起塞时界面波的变化特点和不同气液速度差的液塞流动特征,发现了液塞运动时液塞头具有抛出现象及液塞的类波运动。