液固两相流中固体的测量

讨论了液固两相流中固体量的计算问题与方法，并讨论了实用的检测仪表选用的问题，简介了部分应用实例。     

超声多普勒流量计在固液两相流测量中的应用

通过实测资料,阐述了利用超声我普勒流量计测量各种污水、泥浆、矿浆等固液两相汉流量的实例与成果分析,以及施测中应关注的技术要求。     

液固两相流量计的可行性

本文介绍了相关法的测量原理及其实现的可能性;同时,对国外在此方面的概况和发展趋势作了介绍。     

水力旋流器固液两相流测试研究

采用新型的激光测量仪器—粒子动态分析仪(PDA)对水力旋流器内固液两相流中的固粒速度场及其粒度的分布规律进行了测试,首次获得了旋流器内固粒浓度的实测分布规律;并对涉及到水力旋流器分离机理的固相粒子分离过程、“溢流跑粗”、器壁易受磨损的主要原因等问题作了分析,提出了一些新观点。     

三通管中液固两相流冲蚀磨损的数值模拟

针对石油管道运输系统中三通管固液两相流的冲蚀磨损问题,采用DPM冲蚀预测模型,模拟分析油品中夹带的固体颗粒对三通管的冲蚀磨损情况,得出固体颗粒对三通管冲蚀的分布规律。结果表明:固体颗粒对于不同类型三通管的冲蚀部位以及磨损严重程度不同。T型三通管的冲蚀主要集中在与竖直管道正对的水平管道底部及其附近的外侧管壁,有球体弯头的三通管的冲蚀主要集中在球体附近水平管道的外侧管壁,且冲蚀磨损程度相对较小。     

液固两相流压降规律及超声法压降测量

液固两相流广泛存在于能源动力、石油化工等工业过程,两相流压降作为重要的流动参数,有助于流动建模及流态分析。建立液固两相压降测量模型,提出了一种结合超声多普勒及超声透射衰减的液固两相超声压降测量方法。搭建液固两相流动实验平台,对两相压降规律进行研究。两相混合流速和固相体积分数升高时,液固两相压降均逐渐增加。在固相体积分数为0.28%～1.37%,两相混合流速为0.9～1.65 m/s时,根据液固两相压降测量模型及Churchill模型的超声法得到的两相压降与差压传感器测量的压降平均相对误差为4.93%和5.10%,验证了测量模型的准确性。针对非均匀分布的两相流态进行压降测量,进一步拓展了压降测量模型的应用范围。本研究工作为非侵入超声法测量液固两相压降提供了方法基础。     

夹钳式超声相关流量计及其在液／固两相流测量中的应用

本文叙述了一种可应用于液/固两相流的夹钳式脉冲超声相关流量计。检测随机流动噪声用的两对超声波传感器,是用卡钳装置牢固地夹紧在被测管道的外壁面上,不和被测流体直接接触,不会对流体产生任何阻碍作用。在线实时相关器的设计,采用了极性相关和峰值溢出检测原理。为兼顾仪表的流速测量范围和测量精度的要求,采用了可自寻最佳采样频率的闭环反馈式方案。     

固液两相流泵叶轮的优化设计方法

论述利用两相流理论优化设计固液混输泵叶轮的方法，首先建立数学模型，其中轴面几何参数优化数学模型中，进口建立单目标函数，出口建立多目标函数，并采用线性加权法构成一个新目标函数。权重系数可视需要灵活选取。平面几何参数优化数学模型，是在轴面几何参数优化的基础上，以流道内水力损失最小为原则建立目标函数，优化出叶型包角的最优值。优化计算使叶轮几何参数之间优化匹配得当，整泵的效率提高，寿命延长。     

离心式固液两相流泵的叶轮设计

阐述离心式固液两相流泵的叶轮设计的方法,分析了基于不同两相流理论的叶轮参数的选择方法,指出叶轮型线设计是固液两相流泵设计的重要环节,并阐述了基于边界层理论的叶片型线设计方法。     

基于固相效应系数的离心式固液两相流泵浆体扬程计算方法研究

在计及固相颗粒当时角速度的基础上,导出了固相效应系数公式,继而得出了全新的浆体扬程计算公式。通过与某些文献给出的方法进行对比计算发现,利用该浆体扬程计算公式计算得到的结果不仅误差小,而且误差的分散性也很小。     

离心式固液两相流泵清水和浆体实验研究

通过对固液两相流泵进行的清水和浆体实验,证明了按固液两相流动理论设计的渣浆泵是高效、节能型产品。其有关理论和实验数据,尚需进一步实验研究。     

固液两相流泵的研究热点和进展

重点阐述了固液两相流泵的研究现状。从内部的流动规律、泵的性能优化、泵的设计、泵的研究手段四个方面进行了综述。最后提出了4个可行研究方向。     

双叶片螺旋离心泵固液两相流特性研究

为研究双叶片螺旋离心泵叶轮内固液流动特性,采用Eulerian多相流模型,扩展的标准k-ε湍流方程以及SIMPLE算法,应用流体动力学软件对双叶片螺旋离心泵叶轮内固液两相湍流进行了数值模拟。分析了多粒径及初始固相体积浓度条件下的固相体积浓度分布规律。通过分析可得到固体颗粒存在由叶片压力面向吸力面迁移的趋势,同时有从轮毂侧向轮缘侧运动的趋势;通过外特性分析得到了相同粒径下水泵扬程随固相浓度的升高而减小,相同固相浓度下水泵扬程随粒径的增大而减小的变化趋势。     

固液两相流泵装置汽蚀余量计算

从液相的能量出发,推导了固液两相流泵装置汽蚀余量方程。利用具体计算实例,分析了固相对泵装置汽蚀余量的影响。结果表明,固相密度、体积浓度对泵装置汽蚀余量影响较大。固相颗粒直径的影响相对小些。     

固液两相流体弹流润滑研究

应用微极流体理论,考虑流体的可压缩性,建立线接触微极流体动力润滑的基本方程,进行固液两相流体稳态流动弹流润滑数值分析,获得了润滑油膜压力、形状以及摩擦力分布,分析了微极参数对润滑性能的影响,并与不可压缩流体结果进行比较。结果表明,固液两相润滑流体较单相牛顿流体,在增加膜厚、提高承载力方面有显著的作用,而接触表面的摩擦因数有所降低,流体的可压缩性降低了油膜压力与油膜厚度。     

搅拌浸出槽固液两相流场的数值模拟

运用Fluent对石煤提钒搅拌浸出槽进行流场模拟,用GAMBIT建立流场实体模型,采用k-ε湍流模型、欧拉一欧拉多相流模型、以及多重参考系法处理搅拌桨区。对搅拌槽在直桨式和旋桨式两种桨型下的流场以及装有挡板或导流筒后的流场情况进行了比较研究,结果表明在同等条件下旋桨式搅拌桨搅拌效果较好,轴向速度比直桨式搅拌桨平均高出120%,在搅拌槽中设置挡板和循环筒有利于改善流场速度分布,从而加强混合效果,但挡板的改善效果更为显著。     

转轮及导叶流域固液两相流研究

为了研究灯泡贯流式机组内流状态和磨损规律基于欧拉-欧拉法中的Particle非均匀相模型,对不同固相直径、浓度、导叶开度下水轮机固液两相流工况进行计算。结果表明,固相高浓度区集中在转轮域和尾水管进口处,且随着固相直径和浓度的增加而增加。随着固相直径和浓度的增加,导叶域表面压力、固相速度、固相浓度分布均增加,导叶背面更易发生磨损。在转轮域,固相高浓度区分布在叶片正面轮毂处和进水边,叶片背面整体固相浓度分布较高,且表面固相速度、浓度分布与固相直径和入口浓度呈正相关。     

离心固液两相流泵中固相效应系数求解

根据固相颗粒的受力分析建立了固相颗粒的运动微分方程;然后,利用运动微分方程推导得出固相效应系数公式。对得出的全新浆体扬程计算公式与几种文献方法进行了对比计算。发现：浆体扬程计算的相对误差的误差带较窄。全部在2．00％以内。并且相对误差稳定,跳跃性不大;此方法准确度高,计算出的浆体扬程相对误差很小,而且计算过程简单,随意性小。     

液固两相流中内螺旋胶囊机器人运行特性研究

目前国内外对肠道机器人的研究都是针对单相液体流环境,而肠液中实际存在食物残渣,肠道环境应为液固两相混合流体。采用计算流体力学方法计算了在液固两相混合流体中,内螺旋胶囊机器人轴向推进力、周向阻力矩和管道内壁所受最大压力等运行性能指标,并进行了实验验证。结果表明:在液固两相流中,机器人轴向推进力和周向阻力矩基本都随着固相颗粒尺寸和质量分数的增大而减小,而管道内壁所受最大压力随之增大;在液固两相流环境中机器人运行性能指标均低于单相液体流环境。实验证明在液体管道环境中,加入固相颗粒将降低内螺旋胶囊机器人运行性能。