管束间气液两相过渡流型及其压力波动特性

采用高速摄像技术对矩形通道内气液两相流体垂直向上横掠2种节距比顺列管束的过渡流型及压差信号进行实验研究,在泡状流流动过程中拍摄到了S形泡状流。分析了各种流型转变的机制,基于实验数据绘制了流型界限图。对比分析了2种管束间不同过渡流型的压差波动信号,发现从泡状流到间歇流再到雾状流压差信号呈减小趋势。2种管束的压差信号波动幅值不同,节距比大的压差信号波动幅值大。实验发现气液两相折算速度对压差信号的波动有明显影响。     

微尺度通道内气液两相流型可视化研究

建立微尺度通道流动沸腾换热试验台,采用高速摄像仪对水平微尺度单管（内径0．8mm）内低沸点制冷工质（R32／R134a（25％／75％））气液两相流动特性进行可视化观察研究分析,获得了流型照片。在各种质量流量和进口干度下对工质在微尺度管内的两相流流动特性进行了试验,观察到了各种工况下流型的转化特点,对流型的影响因素进行分析。试验工况为：质量流量G=760～10360kg／（m2．s1,进口干度x=0．01～0．77。实验结果表明：在较高的质量流量工况下,工质在微尺度单通道内的流型比较单一,主要呈气状流／雾状间隔流动。在进口质量干度较低的情况下,也会出现比较明显的环状流,但液膜总处于波动状态,有不稳定现象。无论什么工况,均没有出现像常规通道内的分层流动现象。·     

气液两相流流型在线智能识别

在线识别的关键问题在于如何利用最短时间历程的参数波动过程完成由参数波动的特征空间到流型空间的映射。CPN神经网络能够对自组织映射的结果进行有导师的训练,因此可以为流型的自动、客观和在线识别提供有效的手段。文中结合压力波动过程的快速傅立叶变换系数,对U形管垂直上升段内空气－水两相流的流型进行自动识别,在线性指标达到了8．2s。对如何提高流型快速识别的在线性指标和识别率等作了相关的探讨。     

管束间压差波动信号的递归特性分析

基于2种节距比管束间的不同流型的压差波动信号,采用递归定量分析法研究了泡状流、间歇流、雾状流3种典型流型及过渡流型的动力学特性。研究结果表明：泡状流在递归图上表现为孤立点状结构,间歇流递归图兼顾点状和块状结构,具有较强的混沌特性,雾状流沿对角线纹理发育好,周期性突出。压差信号的递归纹理结构清晰地演化了其动力学特性,且递归特征量随气相折算流速变化明显,为两相流流型机理的研究提供新思路。     

一种新的低含液率气液两相流槽式孔板压降倍率相关式

为准确测量凝析天然气流量,对低含液率气液两相流条件下槽式孔板的压降相关式进行了实验研究。总结了孔径比为0.50、0.60和0.75的槽式孔板气相压降倍率FG随Lockhart-Martinelli参数X、气体Froude数Frg和孔径比b变化的规律;将X、Frg和b作为变量对Murdock相关式进行修正,提出了一种新的适用于不同孔径比槽式孔板的压降相关式,并与前人建立的标准孔板压降相关式进行了对比分析。结果表明：对于3种不同孔径比的槽式孔板,所提出的相关式流量计算精度最高,平均相对误差均小于4%。     

锅炉内螺纹管汽液两相流摩擦压降特性试验研究

在压力为8～10 MPa、质量流速为350～600 kg/(m2.s)、含汽率为0～1的工况范围内,对直径为38.1 mm、壁厚为7.5 mm的六头内螺纹管中汽液两相流体的摩擦压降特性进行了试验研究,试验段采用水平绝热布置。试验结果表明:压力对两相流摩擦压降的影响很大,两相流摩擦压降倍率随压力增加而减小,在临界压力附近趋近于1;两相流摩擦压降倍率随含汽率增加而先增加,然后有减小的趋势;两相流摩擦压降倍率也随质量流速增加而减小。并对用于计算汽液两相流体摩擦压降的试验关联式中的B系数进行了讨论。     

直接空冷凝汽器倾斜逆流管束内气液两相流动分析

介绍直接空冷凝汽器的工作原理。直接空冷换热管束内为复杂气液两相流动,分为顺流管束和逆流管束。通过垂直管内的液泛现象的出现,明确了液泛的定义。对直接空冷凝汽器逆流管束内的两相流型、液泛现象和压降进行分析和研究,提出消除液泛的措施。为直接空冷系统的优化设计提供帮助。     

水平管内流型转换区湿气流经多孔板的压降特性

较之于传统的单孔板,多孔板有压损系数小、整流、低噪声等多方面优点,在湿气流量测量中具有重要应用价值。以空气和水为两相工质,在水平管内湿气流型转换区对小孔分别呈圆形和矩形的2个多孔板的压降特性进行了实验。结果表明:圆孔、槽孔多孔板的湿气压降特性无明显差别;多孔板的气相压降倍率与气相、液相弗劳德数均密切相关;与实验结果相比,现有均相流模型的预报结果均偏高,现有分相流模型的预报结果均偏低;通过气相、液相弗鲁德数双参数对孔板湿气压降模型进行修正,可明显提高压降关联式的预报准确度;基于均相流模型双参数修正所得的多孔板压降关联式的预报精度最优,对圆孔多孔板、槽孔多孔板的预报偏差分别在±7%、±10%以内。     

基于图像处理的管束间气液两相含气率的实验研究

将数字图像处理方法应用到管束间气液两相流动含气率的检测并研究其分布特性.采用高速摄影仪,拍摄管束间气液两相流动的流型图像,利用图像处理技术对流型图像进行灰度增强、二值化、边缘检测等处理,然后计算出两相流动不同时刻的含气率.实验结果表明,该方法能够满足测量要求,可以用于管束间两相流动参数的检测.将2种管束的含气率值与模型预测结果比较,发现Feenstra模型和Dowlati 模型能较好地预测含气率.比较管束不同方向的含气率分布特性,发现壁面位置含气率低,管束中心含气率高.     

基于超声波的气液两相流测量技术综述

对目前国内外采用超声波测量气液两相流的三种最新方法——超声波散射法、超声波多次回波反射法、超声波透射法进行了介绍,分别阐述了三种方法的基本原理和测量方法,对各自的特点和不足进行了分析,对声波在气液两相流中的最新研究进展进行了总结。     

蒸发冷却电机中汽液两相沿程摩擦阻力的研究

该文旨在提高蒸发冷却电机中冷却介质两相流动的沿程摩擦阻力的计算精度。用5种计算方法(2种均相模型计算方法,L-M方法,Chisholm方法和Friedel方法)计算冷却介质两相流动的摩阻放大倍数和沿程摩擦阻力;以李家峡400兆瓦蒸发冷却电机为参照,搭建起两相流实验台,在0.146～0.152MPa压力范围内对冷却介质的两相流动进行了实验研究。在2.59、3.45、4.3g/s3种流量条件下比较实验数据与计算结果后发现,基于分相模型的L-M方法对放大倍数和沿程摩擦阻力的预测结果最准确,最大误差不超过15%,根据冷却介质的流量修正系数C后,计算精度大大提高,误差不超过6%。这说明修正后的L-M方法可以应用于蒸发冷却电机的设计计算,为冷却系统的循环计算奠定了理论基础。     

基于BP神经网络的气液两相流分相流量测量

为了准确计量低含液率气液两相流分相流量,选用槽式孔板作为一次传感元件、以空气／水为测量介质,进行了一系列的实验。鉴于气液两相流流经槽式孔板时所产生差压信号的特征参数能够反映气液流量的变化,目前又无法得到这些特征参数与气液流量之间的理论关系,所以采用压力、温度和差压均值的平方根、标准差和（0,2）Hz频段功率等参数经主成分分析后作为三层BP网络的输入,气液标准体积流量为网络输出,确定了最优的网络结构。训练后的网络能够在实验范围内,使气液相流量预报平均相对误差低于5％,为流量计计量算法的开发提供了一条可行的途径。     

低质量流速下内螺纹管摩擦压降特性研究

在低质量流速下,对绝热水平布置的φ31.8 mm×6.0 mm西门子公司优化内螺纹管进行了高压汽水两相流摩擦压降特性试验研究;为进行比较,又对同规格的水平绝热光管的两相摩擦压降进行了测定。同时探讨超临界压力下优化内螺纹管摩擦压降特性。根据试验结果,得到了优化内螺纹管的两相摩擦压降倍率随压力、蒸汽干度和质量流速变化,分析超临界压力下优化内螺纹管的摩擦压降随质量流速、工质焓值和压力的变化。通过与水平光管比较发现:在高干度区,水平内螺纹管的两相摩擦压降倍率比水平光管有一明显得多的峰值存在。与亚临界压力下单相摩擦阻力系数相比,超临界压力下内螺纹管摩擦阻力系数的特点是在拟临界温度处摩擦阻力系数存在一个突跳变化,即存在一个峰值。     

微矩形管道内气液两相流动的研究和应用

气液两相流技术是蒸发冷却电机冷却系统设计的关键问题,本文围绕电机空心导线内气液两相流动的研究展开论述,从经验模型和唯象模型两个角度叙述了近年来微矩形管道内气液两相流动取得的进展及存在的问题,并提出了新的研究方向.介绍了蒸发冷却电机在中国的发展现状和未来展望.